Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Nền kinh tế
nước ta đang ngày càng phát triển đi lên một cách mạnh mẽ trong xu thế hoà
nhập chung với nền kinh tế khu vực và trên thế giới.
Để đáp ứng nhu cầu ngày ngày càng cao của con người thì các ngành
kinh tế, kỹ thuật cần phải phát triển theo hướng phục vụ nhu cầu của con
người, tạo ra các điều kiện tiện nghi nhất cho các hoạt động của con người…
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của cả nước, ngành
điều hoà không khí cũng có nhứng bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở
lên quen thuộc trong đời sống và sản xuất. Điều hoà không khí tạo ra các điều
kiện vi khí hậu tốt nhất phục vụ con người trong sinh hoạt và trong sản xuất
kinh doanh.
Về nội dung thiết kế “Hệ thống điều hòa trung tâm không khí cho hội
trường khu F đại học bách khoa Đà Nẵng”, sau khi tìm hiểu và tiến hành làm
đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Công Vinh đã đem lại
cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc trong tương lai.
Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự
hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Công Vinh, đồ án của đã hoàn thành.
Trong thuyết minh này em cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc.
Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, em
kính mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo thêm của thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Duy
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 1 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.Đặc điểm công trình
Khu F thuộc trưòng Đại Học Bách khoa Đà Nẵng là một công trình

được xây dựng tại thành phố Đà Nẵng. Là một công trình được thiết kế và xây
dựng nhằm để phục vụ cho hội họp, giao lưu văn nghệ và các phong trào khác
của trường v v. Công trình mang một ý nghĩa rất quan trọng cho việc giáo
dục và phục vụ cho công tác học tập của toàn thể sinh viên cũng như của
trường. Công trình có diện tích tổng thể là 20m * 16m= 320m
2
, chiều cao hội
trường 6m. Sức chứa của hội trường khoảng 400 người.
Ý nghĩa việc lắp điều hoà không khí tại khu F trường Đại học Bách
khoa Đà nẵng:
Nhằm đem lại một môi trường thoả mái, dễ chịu, mát mẻ để phục vụ
việc hội họp, học tập, cũng như thư giản giải trí của thầy cô và sinh viên của
trường.
1.2. Phân loại và lựa chọn hệ thống điều hòa
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.
Hội trường khu F có kích thước nêu trên ta có thể sử dụng các phương
án chọn máy điều hòa sau :
1.2.1.Máy điều hòa cửa sổ
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
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 2 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
một vỏ máy gọn nhẹ.
Hình 1.2 : Máy điều hòa cửa sổ
Ưu điểm : chỉ cần cắm phích điện là máy chạy, không cần công nhân

lắp đặt tay nghề cao; có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi; vốn đầu tư
thấp vì giá rẻ do được sản xuất hàng loạt.
Nhược điểm : phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hòa làm
mất mỹ quan; máy có công suất nhỏ; độ ồn cao,khả năng làm sạch không khí
kém; hình thức không đa dạng.
1.2.2.Máy điều hòa 2 cụm và kiểu ghép
+Máy điều 2 cụm : được chia thành 2 cụm
-Cụm trong nhà (indoor unit) gồm dàn lạnh, bộ điều khiển và quạt
ngang dòng.
-Cụm ngoài trời (outdoor unit) chỉ gồm một khối trong có chứa dàn
ngưng (dàn nóng) và máy nén, quạt hướng trục. Hai cụm được nối với nhau
bằng đường ống ga đi và về. Ống xả nước ngưng từ dàn bay hơi ra và đường
dây điện đôi khi được bố trí dọc theo hai đường ống này thep một búi ống.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 3 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Hình 1.3 : Máy điều hòa 2 cụm
Ưu điểm : So với máy điều hòa cửa sổ thì 2 cụm cho phép lắp đặt ở
nhiều không gian khác nhau.
Giá thành rẻ, đơn giản, dể sử dụng, dễ vận hành lắp đặt, việc bố trí dàn
nóng và dàn lạnh ít phụ thuộc vào kết cấu nhà, đỡ tốn diện tích lắp đặt, đảm
bảo thẩm mỹ cao.
Nhược điểm : Công suất hạn chế tối đa 60.000BTU/h.
Không lấy được gió tươi nên cần quạt lấy gió tươi, ống dẫn ga dài hơn,
dây điện tốn nhiều hơn, giá thành đắt hơn. Khi lắp đặt thường dàn lạnh cao
hơn dàn nóng nhưng chiều cao không nên quá 3m và chiều dài đường ống dẫn
gas không nên quá 10m. Một nhược điểm nữa là ồn phía ngoài nhà, có thể
ảnh hưởng tới các hộ bên cạnh.
Đối với công trình lớn sử dụng máy điều hòa hai cụm rất dễ phá vỡ
kiến trúc của công trình, làm giảm mỹ quan của nó, do các dàn nóng bố trí
bên ngoài gây ra. Trong một số trường hợp thì khó bố trí dàn nóng.

+Máy điều hòa nhiều cụm : cũng được chia làm hai mảng :
-Mảng trong nhà: (indoor unit) gồm một hay nhiều dàn lạnh
-Mảng ngoài nhà: (outdoor unit) chỉ gồm một khối trong có chứa dàn
ngưng (dàn nóng) và máy nén, quạt hướng trục.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 4 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Hình 1.4 : Máy điều hòa kiểu ghép
Ưu diểm : khi chọn năng suất thích hợp thì có thể sử dụng đồng thời
hoặc không đồng thời các dàn lạnh. Các dàn lạnh cho máy điều hòa nhiều
cụm rất đa dạng từ loại treo tường truyền thống đến loại treo trần, treo trên
sàn, giấu trần, năng suất lạnh của dàn lạnh thường từ 2,5kW đến 6kW thậm
chí 7kW.
Nhược điểm : khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh bị hạn chế (không quá
20m)
1.2.3.Máy điều hòa 2 cụm có ống gió
Thường được gọi là máy điều hòa 2 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 đặt them ống gió phân phối gió đều trong phòng rộng hoặc đưa gió
đi xa phân phối cho nhiều phòng. Máy gồm hai chủng loại : 1 chiều lạnh và 2
chiều lạnh nóng. Dàn lạnh có chiều cao nhỏ để dễ dàng lắp đặt trong trần giả.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 5 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Hình 1.5 : Máy điều hòa 2 cụm có ống gió
1.2.4.Máy điều hòa dạng tủ
Các tủ điều hòa có công suất từ vừa tới lớn và thường gồm hai phần
tách biệt giống như máy điều hòa tách rời, điều khác biệt là phần trong nhà có
kích thước lớn hơn nhiều và có thể cho phếp lắp thêm vào đó đường ống gió
và các miệng thổi, hút… nghĩa là có thể sử dụng chúng như là máy điều hòa
không khi trung tâm, nhưng vẫn có thể lắp đặt như một máy cục bộ công suất
lớn, khi đó chỉ cần lắp thêm vào máy một miệng thổi phù hợp (các miệng thổi

này thường được chế tạo đồng bộ với máy). Các tủ điều hòa có cả loại một
chiều lẫn hai chiều.
Ưu điểm : thích hợp cho đối tượng phòng lớn cho nhiều người, hội
trường nhà hát, rạp chiếu bóng.
Nhược điểm : người sử dụng hầu như không can thiệp được nhiệt độ
cũng như lưu lượng gió trong phòng (trừ khi sử dụng van điều chỉnh dùng mô
tơ), hệ thống đường ống kích thước lớn chiếm nhiều không gian, hệ thống này
hoạt động với 100% tải.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 6 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Hình 1.6 : Máy điều hòa dạng tủ
1.2.5.Máy điều hòa kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume )
Về cấu tạo máy VRV giống như các loại máy tách rời nghĩa là gồm hai
mảng,mảng ngoài trời và mảng trong nhà gồm nhiều khối trong có dàn bốc
hơi và quạt. Sự khác nhau giữa VRV và tách rời là với VRV chiều dài và
chiều cao trong nhà cho phép rất lớn (100m chiều dài và 50m chiều cao ),
chiều cao giữa các khối trong nhà có thể tới 15m. Vì vậy khối ngoài trời có
thể đặt trên nóc nhà cao tầng để tiết kiệm không gian và điều kiện làm mát
dàn ngưng bằng không khí tốt hơn.
Ngoài ra máy điều hòa kiểu VRV có ưu điểm là :
Khả năng lớn trong việc thay đổi công suất lạnh bằng cách thay đổi tần
số điện cấp cho máy nén, nên tốc độ quay của máy nén thay đổi và lưu lượng
môi chất lạnh thay đổi.
Tiết kiệm được hệ thống ống nước lạnh, nước giải nhiệt, có thể tiết
kiệm được nhiều nguyên vật liệu cho hệ thống điều hòa.
Tiết kiệm được nhân lực và thời gian thi công lắp đặt vì hệ VRV đơn
giản hơn nhiều so với hệ thống máy điều hòa Water chiller.
Tiết kiệm chi phí vận hành hệ VRV không cần công nhân vận hành
trong khi hệ chiller cần đội ngũ vận hành chuyên nghiệp.
Khả năng bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ thiết bị chuẩn

đoán đã được lập trình và cài đặt sẵn trong máy.
Nhược điểm: Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả chưa cao, phụ
thuộc nhiều vào thời tiết. Số lượng dàn lạnh bị hạn chế nên chỉ thích hợp cho
các hệ thống có công suất vừa. Đối với hệ thống lớn người ta thường sử dụng
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 7 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
hệ thống Water Chiller hoặc là trung tâm.
Trước đây, giá thành các hệ thống VRV thường cao nhất trong các hệ
thống điều hòa không khí, nhưng xu hướng hiện nay giảm và rẻ hơn hệ thống
làm lạnh bằng nước.
Hình 1.7 : Hệ thống điều hòa VRV
1.2.6.Hệ thống điều hòa Water chiller
Là hệ thống điều hòa không khí gián tiếp, trong đó đầu tiên môi chất
lạnh trong bình bốc hơi của máy lạnh làm lạnh nước (là chất tải lạnh ) sau đó
nước sẽ làm lạnh không khí trong phòng cần điều hòa bằng thiết bị trao đổi
nhiệt như FCU, AHU hoặc buồng phun.
Ưu điểm :
- Hệ thống đường ống nước lạnh có thể dài tùy ý có thể đáp ứng
mọi yêu cầu thực tế.
- Có nhiều cấp giảm tải 3÷5 cấp/cụm.
- Thường giải nhiệt bằng nước nên hoạt động bền, hiệu quả và ổn
định.
Nhược điểm :
- Phải có phòng máy riêng cho cụm chiller, phải có người phụ
trách.
- Hệ thống lắp đặt, vận hành,sử dụng tương đối phức tạp.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 8 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
- Chi phí vận hành, đầu tư cao.
Hình 1.8 : Cụm máy lạnh Chiller

1.2.7.Hệ thống điều hòa trung tâm
Là hệ thống mà ở đó xử lý nhiệt ẩm được tiến hành ở một trung tâm và
được thổi 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 thổi theo hệ thống
kênh dẫn tới nơi cần tiêu thụ.
Ưu điểm: Lắp đặt vận hành tương đối dễ dàng.
-Do cụm máy đặt xa và có trang bị các hộp tiêu âm nên hiệu quả khử
âm và bụi khá tốt, 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, nhà hát, vũ
trường phòng ăn. Giá thành nói chung không cao.
Nhược điểm: Hệ thống kênh gió quá lớn nên chỉ 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 phòng lớn đông người. Đối với các tòa nhà làm
việc, khách sạn, công sở là các đối tượng có nhiều phóng nhỏ với cá chế độ
hoạt động khác nhau, không gian lắp đặt hạn chế, tính đồng thời làm việc
không cao thì hệ thống này không thích hợp. Hệ thống trung tâm đòi hỏi
thường xuyên hoạt động 100%.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 9 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Hình 1.9 Sơ đồ nguyên lý điều hòa dạng tủ
Lựa chọn phương án tối ưu :
Để lựa chọn hệ thống điều hòa cho thích hợp với công trình ta đưa ra
các yếu tố sau :
-Phải đáp ứng về chế độ điều hòa không khí
-Chi phí đầu tư giảm
-Chi phí vận hành ở mức thấp nhất

-Tạo ra mỹ quan kiến trúc cho toàn bộ hội trường
-Lắp đặt sửa chữa, vận hành dễ dàng.
Qua tìm hiểu tính chất công trình và tìm hiểu ưu nhược điểm của từng
hệ thống. Em nhận thấy rằng việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí cho hội
trường khu F Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nên dùng hệ thống điều hòa dạng
tủ kiểu trung tâm. Bởi vì, hội trường khu F là một công trình vừa, khi dùng
loại điều hòa dạng tủ lắp đặt theo kiểu trung tâm sẽ thuận lợi nhiều mặt như :
-Vận hành kinh tế trong điều kiện tải thay đổi.
-Lắp đặt nhanh chóng,vận hành bảo dưỡng, vận chuyển dễ dàng.
Được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ
tin cậy, tuổi thọ và mức độ tự động cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần
nối với hệ thống nước làm mát và hệ thống ống gió là sẵn sàng hoạt động.
1.3. Các yếu tố của môi trường không khí ảnh hưởng đến con người
1.3.1. Nhiệt độ
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 10 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh rõ rệt nhất với con
người cũng như mọi động vật máu nóng khác, con người có thân nhiệt
không đổi (37
0
C) và luôn luôn trao đổi nhiệt vói môi trường xung quanh
dưới hai hình thức : truyền nhiệt và toả ẩm.
Truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ từ bề mặt da( nhiệt độ khoảng
36
0
C), cơ thể thải nhiệt vào môi trường bằng truyền nhiệt, nếu mất nhiệt
quá mức thì cơ thể sẽ có cảm giác lạnh. Khi nhiệt độ môi trường lớn hơn
36
0
C, cơ thể nhận một phần nhiệt từ môi trường nên có cảm giác nóng

Trong một số trường hợp, tuy nhiên nhiẹt độ không khí không cao lắm
nhưng bề mặt một số vật thể có nhiệt độ rất cao ( lò luyện kim, lò rèn …),
khi đó có một vài bộ phận của cơ thể bị đốt nóng quá mức do bức xạ nhiệt
từ các bề mặt có nhiệt độ cao. trường hợp nay con phải xét tới điện tích
bề mặt nóng và khoảng cách từ người tới bề mặt nóng .
Ngay cả khi nhiệt độ không khí lớn hơn 36
0
C thì cở thể vẫn phải
thải nhiệt vào môi trường bằng hình thức toả ẩm (thở, bay hơi, mồ hôi, )
Cơ thể đổ mồ hôi nhiều hay ít cũng phụ thuộc vào nhiệt độ môi
trường, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí và tốc
độ chuyển động của không khí quanh cơ thể.
1.3.2. Độ ẩm
Là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí, sự bay
hơi nước vào không khí chỉ diễn ra khi φ< 100%. Nếu không khí có độ ẩm
vừa phải thì khi chịu nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi bay vào không khí được
nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn (khi bay hơi 1g mồ hôi, cơ thể
thải được nhiệt khoảng 2500J, nhiệt lượng này tương đương với nhiệt lượng
của 1m
3
không khí giảm nhiệt độ đi 2
0
C). Nếu độ ẩm φ lớn quá, mồ hôi thoát
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 11 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
ra ngoài da bay hơi kém hơi hoặc thậm chí không bay hơi.
Để thấy vai trò của độ ẩm φ có thể tham khảo ở bảng dưới đây tỉ lệ
giữa lượng nhiệt cơ thể thải được bằng bay hơi nước (nhiệt ẩm) so với nhiệt
thải bằng truyền nhiệt thuần túy (nhiệt điện)
Ngoài hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm, tốc độ lưu chuyển của không khí

cúng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi nhiệt ẩm giữa cơ thể và môi
trường.
t
0
C 10 26,7 29 36 37,5 40,6 43,3
Tỉ lệ
%
18 30 40 100 120 160 200
1.3.3. Tốc độ không khí
Tốc độ lưu chuyển không khí sẽ làm tăng cường độ tỏa nhiệt và cường
độ tỏa chất. Do đó về mùa đông, khi tốc độ lưu chuyển không khí lớn sẽ làm
tăng sự mất nhiệt của cơ thể gây cảm giác lạnh; ngược lại về mùa hè sẽ làm
tăng cảm giác mát mẻ; đặc biệt trong điều kiện độ ẩm φ lớn thì tốc độ lưu
chuyển không khí chuyển mạnh (có gió trời hoặc có quạt). Đây là thói quen
của người Việt nam do điều kiện khí hậu nóng ẩm, do đó khi thiết kế thông
gió và điều hòa không khí cần phải chú ý đến một cách thích đáng tuy nhiên
tốc độ gió thích hợp chọn lớn hay bé cũng tùy thuộc nhiệt độ không khí. Nếu
tốc độ lưu chuyển không khí lớn quá mức cần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ,
làm cơ thể chống mệt mỏi bảng 1.1 cho các giá trị tốc độ không khí trong
phòng theo nhiệt độ. Có nhiều cách đánh giá tác dụng tổng hợp của ba yếu tố
trên để tìm ra miền trạng thái với khí hậu thích hợp với điều kiện sống của
con người (gọi là “điều kiện thích nghi”). Tuy nhiên, miền tiện nghi cũng chỉ
tương đối, vì nó còn phụ thuộc vào cường độ lao động và thói quen của từng
người; trong điều kiện lao động nhẹ tĩnh tại, có thể đánh giá điều kiện tiện
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 12 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
nghi theo nhiệt độ hiệu quả tương đương.
Nhiệt độ không khí trong phòng
0
C

Tốc độ lưu chuyển không khí m/s
16÷20 0,25
21÷23 0,25÷0,3
24÷25 0,4÷0,6
26÷27 0,7÷1,0
28÷30 1,1÷1,3
>30 1,3÷1,5
Bảng 1.1
Biểu thị miền tiện nghi theo nhiệt độ kế khô, nhiệt độ bầu ướt và độ ẩm
tương đối φ theo % Đồ thị được thiết lập trên cơ sở người được thí nghiệm ở
trong phòng, lao động nhẹ, mặc bình thường; từ 15 đến 25fpm (feet per
minute) (tức là từ 0,75 đến 1,25m/s). Từ đồ thị cho thấy tồn tại các miền tiện
nghi cho mùa hè và mùa đông với độ ẩm từ 30 đến 70% và nhiệt độ hiệu quả;
mùa đông T
hq
từ 63 đến 71
0
F ( tức là từ 17,2 đến 21,7
0
C và mùa hè từ 66 đến
75
0
C (tức là 19 đến 24
0
C), từ đồ thị cũng có thể thấy; khi độ ẩm cao thì nhiệt
độ trong miền tiện nghi giảm.
1.3.4. Nồng độ các chất độc hại
Ngoài ba yếu tố t, φ, ω đã nói ở trên, môi trường không khí còn phải
đảm bảo độ trong sạch nhất định, đặc trưng bằng nồng độ các chất độc hại, kí
kiệu z, các chất độc hại có trong không khí thường gặp có thể phân thành ba

loại:
-Bụi là các hạt vật chất kích thước nhỏ có thể thâm nhập vào đường
thở.
-Khí CO
2
và hơi tuy không có độc tính nhưng nồng độ lớn sẽ làm giảm
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 13 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
lượng O
2
trong không khí, chúng phát sinh do hô hấp của động thực vật hoặc
do đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hóa học khác.
-Các hóa chất độc dạng khí, hơi (hoặc một số dạng bụi) phát sinh trong
quá trình sản xuất hoặc các phản ứng hóa học, mức độ độc hại tùy thuộc vào
cấu tạo hóa học và nồng độ từng chất có loại chỉ gây cảm giác khó chịu (do có
mùi hôi thối ) có loại gây bệnh nghề nghiệp, có loại gây chết người khi nồng
độ đủ lớn.
1.3.5. Độ ồn
Người ta phá hiện ra rằng, khi con người làm việc lâu dài trong khu vực
có độ ồn cao thì cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh như: stress, bồn
chồn và gây rối loạn gián tiếp khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh.
Mặt khác khi độ ồn lớn có thể làm ảnh hưởng tới mức độ tập trung vào công
việc hoặc đơn giản hơn là gây khó chịu cho con người.
Chất lượng của không khí trong nhà không chỉ được đánh giá qua các
thông số nhiệt, ẩm của không khí mà cón quá mức độ trong sạch và mức ồn
của không khí nữa. Vì vậy lọc bụi và tiêu âm trong hệ thống ĐHKK và thông
gió cũng là một trong những nhiệm vụ của khâu xử lí không khí.
1.4. Chọn cấp điều hòa trong hệ thống điều không khí
-Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí việc đầu tiên là phải lựa chọn
cấp điều hòa cho hệ thống cần tính. Cấp điều hòa thể hiện độ chính xác trạng

thái không khí cần điều hòa (nhiệt độ và độ ẩm…) của công trình. Có 3 cấp
điều hòa :
-Cấp 1 : Hệ thống điều hòa phải duy trì được các thông số trong nhà ở
phạm vi biến thiên độ ẩm ngoài trời cả mùa hè và mùa đông (phạm vi sai lệch
là 0h), dùng cho các công trình đặc biệt quan trọng.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 14 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
-Cấp 2 : Hệ thống phải duy trì được các thông số ở trong nhà phạm vi
sai lệch là 200h một năm, dùng cho các công trình tương đối quan trọng.
-Cấp 3 : Hệ thống điều hòa phải duy trì được các thông số ở trong nhà
ở phạm vi sai lệch không quá 400h một năm, dùng cho các công trình thông
dụng như khách sạn, văn phòng, rạp phim, nhà ở.
Cần lưu ý rằng nếu chọn công trình có độ chính xác cao nhất, sẽ kéo
theo năng suất lạnh yêu cầu lớn nhất và giá thành của công trình sẽ cao nhất.
Ngược lại nếu chọn độ chính xác vừa phải thì giá công trình cũng vừa phải và
công suất lạnh cũng tương đối cao. Chính như vậy hệ thống tại hội trường khu
F chúng ta chọn hệ thống điều hòa cấp 3 vì nó có độ chính xác vừa phải.
1.5. Điều kiện nhiệt độ và độ ẩm
1.5.1. Điều kiện môi trường bên ngoài
Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời kí hiệu t
N
, φ
N
. Trạng thái nhiệt
độ ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm. chọn thông
số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp độ điều hòa
vừa phải.
Hệ thống điều hòa tại hội trường khu F là hệ thống điều hòa cấp 3 vậy
các thông số tính toán ta chọn đối với hệ thống cấp 3 là :
-Mùa nóng t

N
= t
max,
φ
N
= φ
max
t
max
,φ
max
: là nhiệt độ và độ ẩm trung bình của tháng nóng nhất theo
bảng 1.7 (trang 23-TL2), Đà Nẵng tháng nóng nhất tra bảng ta có :
t
N
= 34,5
φ
N
= φ
max
= 77%
1.5.2. Điều kiện trong phòng
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng kí hiệu là t
T
,
φ
T
là ứng với trạng thái không khí trong phòng được biểu diễn bằng điểm T
của không khí ẩm. Việc chọn giá trị t
T

,φ
T
phụ thuộc vào mùa trong năm, ở
Việt Nam nói chung có hai mùa riêng biệt đố là mùa lạnh và mùa nóng. Khi
không gian điều hòa tiếp xúc với không khí ngoài trời chỉ qua một vách ngăn
mà không qua một không gian đệm việc chọn thông số tính toán trong nhà
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 15 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
như sau :
-Mùa nóng : độ ẩm tương đối φ
T
35÷80%
-Nhiệt độ : t
T
= 28÷30
0
C khi nhiệt độ ngoài trời t
N
>36
0
C
t
T
= 24÷27
0
C khi nhiệt độ ngoài trời t
N
<36
0
C

Ở nước ta, nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời khá cao mà ít điều kiện xây
dựng phòng đệm. Vì vậy không nên chọn nhiệt độ tính toán trong nhà chênh
lệch so với ngoài trời t
N
-t
T
= 6÷10
0
C quá lớn.
Thông thường người ta chọn như sau :
Độ ẩm tương đối : φ
T
= 60%
Nhiệt độ tương đối : t
T
= 25
0
C
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 16 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
CHƯƠNG 2
TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ CÂN BẰNG ẨM
2.1. Phương trình cân bằng nhiệt và ẩm
2.1.1. Phương trình cân bằng nhiệt
Hệ điều hòa chịu tác động của các nhiễu loạn nhiệt dưới hai dạng phổ
biến sau:
-Nhiệt tỏa ra từ các nguồn nhiệt bên trong hệ gọi là các nguồn nhiệt
tỏa : ∑Q
tỏa
-Nhiệt truyền qua kết cấu bao che gọi là nguồn nhiệt thẩm thấu : ∑Q

tt

Tổng hai thành phần trên gọi là nhiệt thừa :
Q
t
= ∑Q
tỏa
+ ∑Q
tt
(Trang 47-TL1)
Trong đó :
Q
t
: nhiệt thừa trong phòng, W;
∑Q
tỏa
: nhiệt tỏa ra trong phòng, W;
∑Q
tt
: nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh
lệch nhiệt độ, W
∑Q
tỏa
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q

4
+ Q
5
+ Q
6
+ Q
7
+ Q
8
Q
1
: nhiệt tỏa ra từ máy móc;
Q
2
: nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng;
Q
3
: nhiệt tỏa từ người;
Q
4
: nhiệt tỏa từ bán thành phẩm;
Q
5
: nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;
Q
6
: nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính;
Q
7
: nhiệt tỏa do rò lọt không khí vào phòng;

Q
8
: nhiệt tỏa do nhiệt truyền qua kết cấu bao che;
Để duy trì chế độ nhiệt trong không gian điều hòa, trong kỹ thuật điều
hòa không khí người ta phải cấp cho hệ 1 lượng không khí có lưu lượng G
q
(kg/s) ở trạng thái V (t
v
, φ
V
). Như vậy lượng không khí này đã lấy đi từ phòng
một lượng nhiệt bằng Q
T
. Ta có phương trình cân bằng nhiệt như sau :
Q
T
= G
q
.(I
T
– I
V
)
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 17 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
G
q
: lưu lương thải nhiệt thừa, kg/s.
2.1.2. Phương trình cân bằng ẩm
Hệ điều hòa chịu các nhiễu loạn về ẩm như sau :

-Ẩm tỏa từ các nguồn bên trong hệ : ∑W
tỏa
-Ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che : ∑W
tt
Tổng hai thành phần trên gọi là ẩm thừa :
W
T
= ∑W
tỏa
+ ∑W
tt
(Trang 48-TL1)
Để hệ cân bằng ẩm và có trạng thái không khí trong phòng không đổi
T(t
T
, φ
T
) người ta phải cung cấp cho hệ một lượng không khí có lưu lượng G
W
(kg/s) ở trạng thái V (t
V
, φ
V
). Như vậy lượng không khí này đã lấy đi từ hệ
một lượng ẩm bằng W
T
. Ta có phương trình cân bằng ẩm như sau :
W
T
= G

W
.(d
T
– d
v
) (Trang 48-TL1)
G
W
: lượng thải ẩm thừa, kg/s.
2.2. Xác định lượng nhiệt thừa
2.2.1.Nhiệt do máy móc thiết bị toả ra Q
1
Máy móc và thiết bị điện gồm hai dạng khác nhau:
- Máy có sử dụng động cơ điện: động cơ điện biến đổi động năng thành
cơ năng làm chuyển động phần kết cấu cơ khí nhằm thực hiện một thao tác
nào đó. Ví dụ như động cơ quạt, bơm, máy nén.
- Thiết bị điện là những thiết bị tiêu thụ điện năng dùng để sấy, sưởi
hoăc duy trì hoạt động của một hệ thống máy móc nào đó. Ví dụ các điện trở,
máy vi tính, tivi
P : là công suất của các thiết bị đã ghi trên máy, W
Máy vi tính : 200 W=0,2 kW
Đầu đĩa : 100W = 0,1 KW
Âm ly : 100W = 0,1 KW
Loa : 50W = 0,005 KW
Trong hội trường có một máy vi tính 200W,một đầu đĩa 100W,một âm
ly 100W,bốn loa công suất 50W.
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 18 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Vậy tổn thất nhiêt do máy móc thiết bị toả ra:
Q

1
= 1.200 + 1.100 + 1.100 + 4.50 = 600 W=0,6 KW
2.2.2.Nhiệt toả ra từ các nguồn sáng nhân tạo:Q
2
Nguồn sáng nhân tạo ở đây đề cập là nguồn sáng từ các đèn điện.Có thể
chia đèn điện ra hai loại : Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang thì hầu hết năng
lượng điện sẽ biến thành nhiệt.
Nhiệt do các nguồn sáng nhân tạo tỏa ra chỉ ở dạng nhiệt hiện.
Một số vấn đề thường gặp trên thực tế là khi thiết kế không biết bố trí
đèn cụ thể như thế nào hoặc người thiết kế không có điều kiện khảo sát chi
tiết toàn bộ công trình,hoặc không có kinh nghiệm về cách bố trí đèn của các
đối tượng.Trong trường hợp này có thể chọn theo điều kiện đủ chiếu sáng cho
ở bảng 3.2 (Trang 54-TL1).
Hội trường có công suất chiếu sáng là 24 W/m
2
.
Như vậy tổn thất do nguồn sáng nhân tạo,trong trường hợp này được
tính theo công thức :
Q
2
=q
s
.F,W.
Trong đó :
F :diện tích sàn nhà,m
2

q
s
:là công suất chiếu sáng yêu cầu cho 1 m

2
diện tích sàn.q
s
=24 W/m
2
Q
2
=q
s
.F=24.320=7680 W=7,68 KW
2.2.3. Nhiệt do người toả ra: Q
3
Trong quá trình hô hấp và hoạt động cơ thể người ta tỏa nhiệt, lượng
nhiệt do người toả ra phụ thuộc vào trạng thái, mức độ lao động, môi trường
không khí xung quanh, lứa tuổi Nhiệt do người toả ra gồm 2 phần: một phần
toả trực tiếp vào không khí, gọi là nhiệt hiện qh, một phần khác làm bay hơi
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 19 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
trên bề mặt da, lượng nhiệt này toả vào môi trường không khí làm tăng
entanpi của không khí mà không làm tăng nhiệt độ của không khí gọi là lượng
nhiệt ẩn qw, tổng 2 lượng nhiệt này gọi là lượng nhiệt toàn phần do người toả
ra được xác định theo
Q = q
w
+ q
h

Nhiệt hiện:
Q
3h

= n.q
h
.10
-3
,KW
Nhiệt ẩn :
Q
3w
= n.q
w
10
-3
,KW

Nhiệt toàn phần:
Q
3
=10
-3
n.q ,kW (Trang 55-TL1)
Trong đó :
n: là số nguời trong phòng
q
h
, q
w
, q: nhiệt hiện, nhiệt ẩn và nhiệt toàn phần do 1 người tỏa ra trong
1 đơn vị thời gian. Xác định theo Bảng 3.5 trang 57-TL1 lấy nhiệt thừa trung
bình, đối với từng loại phòng và nhiệt độ của mỗi phòng. Ở đậy là hội trường
nên ta lấy:

q = q
h
+ q
w
= 50 + 50 = 100 W/người
Vậy nhiệt toàn phần do người tỏa ra Q
3
= n.q.10
-3
= n.100.10
-3
,KW
Mà phòng có sức chứa 357 ghế ngồi, cộng thêm lượng người bổ sung như:
dội văn nghệ, dàn nhạc khoảng 20 người, như vậy số người lớn nhất là 377
người.
Vậy Q
3
= 377 .100. 10
-3
= 3,77 KW
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 20 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
2.2.4.Nhiệt do sản phẩm mang vào:Q
4
Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong xí nghiệp, nhà máy, ở không gian
thiết kế là hội trường nên :
Q
4
= 0
2.2.5.Nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị nhiệt:Q

5
Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như
lò sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt
nóng vào phòng.
Tuy nhiên trên thực tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này
thường phải ngưng hoạt động. Do vậy trong trường hợp thiết kế này:
Q
5
= 0
2.2.6.Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng: Q
6
Nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng phụ thuộc kết cấu bao che và được
chia ra làm hai dạng:
- Nhiệt bức xạ qua cửa kính: Q
k
- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái: Q
bc
bx

Q
6
= Q
k
+ Q
bc
bx
(Trang 59-TL1)

1. Lượng nhiệt bức xạ mặt trời xuyên qua kính:
Q

k
= τ
1
.τ
2
.τ
3
.τ
4
.q
bx
.F,W (Trang 105-TL2)
Trong đó :
Q
bx
- cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ ứng
với thời điểm tính toán q
bx
= 426 W/m
2
F - diện tích cửa kính chịu bức xạ m
2
; F = 16 × 1 = 16 m
2
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 21 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
τ
1
- hệ số kể đến độ trong suốt của kính, τ
1

= 0,9
τ
2
- hệ số kể đến độ bám bẩn của mặt kính, τ
2
= 0,8
τ
3
- hệ số kể đến mức độ che khuất của cánh cửa, τ
3
= 0,76
τ
4
- hệ số kể đến mức độ che khuất của tấm che nắng, τ
4
= 0,7
Q
k
= 426.16.0,9.0,8.0,76.0,7 = 2610 W=2,61 KW
Cường độ bức xạ tại thành phố Đà Nẵng tính theo ngày 15
hàng tháng theo thống kê của khí tượng thuỷ văn như sau:
Bảng 1: Cường độ bức xạ mặt trời tại thành phố Đà Nẵng W/m
2
Tháng Giờ
12 13 14 15 16 17
1 898 854 759 591 355 84
2 953 916 810 638 405 128
3 989 952 845 673 442 175
4 986 950 846 678 457 201
5 951 917 817 650 450 207

6 924 890 795 641 442 208
7 936 903 805 649 446 207
8 974 939 836 671 456 204
9 994 957 850 679 452 184
10 969 933 826 662 420 143
11 911 873 769 599 364 92
12 879 844 742 574 338 83
Theo hướng nam giá trị cường độ bức xạ lớn nhất vào lúc 12h rơi vào
tháng 9 có giá trị là: 994W/m
2
2. Lượng nhiệt bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che:
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 22 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
- Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của
kết cấu bao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lưọng nhiệt này sẽ toả
ra môi trường một phần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền
nhiệt cho không khí trong phòng bằng đối lưu và bức xạ.
Ở đây ta bỏ qua lưọng nhiệt bức xạ qua tường. Lượng nhiệt truyền qua
mái do búc xạ và độ chênh lêch nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác
định theo công thức:
Q
bc
bx
=10
-3
.0,047.k.F.ε.q
bx
kcal/h
Trong đó:
k: hệ số truyền nhiệt của bộ phận kết cấu bao che nhận nhiệt bức xạ,

kcal/m
2
hK
F: diện tích bộ phận kết cấu bao che nhận nhiệt bức xạ, m
2
ε: hệ số hấp thụ của bộ phận kết cấu bao che nhận nhiệt bức xạ phụ
thuộc vào tính chất vật liệu, màu sắc và trạng thái bề mặt của chúng được xác
định theo (Trang 74-TL1)
- Đối với mặt mái bằng tôn màu sáng ε=0,8
- Đối với mặt tường bằng gạch tráng men màu trắng ε=0,26
q
bx
: cường độ bức xạ mặt trời tại địa điểm xây dựng công trình,
kcal/m
2
h
Khi bức xạ truyền qua mái thì :
Q
m
bx
=10
-3
.

0,047.k.F.ε.q
bx

=10
-3
0,047.1,481.0,8.856,076.F

=10
-3
47,671.F kcal/h
=10
-3
1,161.47,671.F= 0,005F = 0,005. 384= 1,92 kW
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 23 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
Ở đây : k=1,72 W/m
2
K=1,72.3600.10
-3
/4,18=1,481 kcal/m
2
hK hệ số
truyền nhiệt của trần
q
bx
=994W/m
2
=994.3600.10
-3
/4,18=856,076 kcal/m
2
h
Vậy Q
6
= Q
k
+ Q

bc
bx
= 2,61 + 1,92 =4,53 KW
2.2.7.Nhiệt do lọt không khí vào phòng:Q
7
Khi có độ chênh áp suất trong phòng và bên ngoài sẽ có hiện tượng rò
rỉ không khí và luôn kèm theo tổn thất nhiệt. Việc tính tổn thất nhiệt thường
rất phức tạp do khó xác định chính xác lượng không khí rò rỉ. Mặt khác các
phòng điều hòa đòi hỏi phải kín. Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần
khí tươi cung cấp cho hệ thống.
Q
7
=L
7
(I
N
– I
T
) ,W (Trang 75-TL1)
Tuy nhiên, lương không khí rò rỉ thường không theo quy luật và rất khó
xác định. Nó phụ thuộc váo độ chênh lệnh áp suất, vận tốc gió, kết cấu khe ở
cụ thể, số lần đóng mở cửa Vì vậy trong trường hợp này có thể xác định theo
kinh nghiệm:
Q
7h
= 0,335(t
N
– t
T
).V.ξ ,W (Trang 75-TL1)

Q
7w
= 0,84(d
N
– d
T
) .V.ξ ,W (Trang 75-TL1)
Trong đó:
V: thể tích phòng ,m
3
d
T
,d
N
: dung ẩm của không khí tính toán trong nhà và ngoài trời.
Tra d
T
theo trạng thái có t
T
= 24 °C, φ
T
= 50% ta được d
T
= 9g/kgkkk
Tra d
N
theo trạng thái có t
N
= ttbmax = 33,9 °C.
φ

N
=φ(ttbmax) = 85,6%, d
N
= 28,5g/kgkkk
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 24 SVTH:Phạm Văn Duy
Đồ án tổng hợp nhiệt lạnh Thiết kế hệ thống ĐHKK
ξ : hệ số kinh nghiệm tra bảng 3.10 –TL 1 với V ta sẽ tra được từ các
số liệu đã có ta tính được:
Q
7h
= 0,335(t
N
– t
T
).V.ξ = 3,3.V.ξ ,W
Q
7w
= 0,84(d
N
– d
T
) .V.ξ = 16,38.V .ξ ,W
Tổng nhiệt lượng do rò rỉ không khí
Q
7
= Q
7h
+ Q
7w
= 3,3.V.ξ + 16,38.V .ξ = 19,68.V .ξ ,W

Chọn ξ = 0,5 do V = 1440 m
3
.
Vậy Q
7
= 19,68.1440.0,5 = 14170 W = 14,17 KW
2.2.8.Nhiệt truyền qua kết cấu bao che:Q
8

Ta chia ra làm hai tổn thất:
- Tổn thất do truyền nhiệt qua trần,mái,tường và sàn(tầng trên):Q
81
- Tổn thất do truyền nhiệt qua nền :Q
82
Tổng tổn thất truyền nhiệt:
Q
8
= Q
81
+ Q
82
(2.14)
2.2.8.1.Tổn thất do truyền nhiệt qua trần,mái,tường và sàn(tầng trên):Q
81
Q
81
=10
-3
.k.F.∆t kW (2.15)
Trong đó:

k: là hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m
2
K
F: là diện tích của kết cấu bao che, m
2
∆t: là hiệu số nhiệt độ tính toán, °C
GVHD:ThS. Nguyễn Công Vinh Trang 25 SVTH:Phạm Văn Duy