BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KTL - ĐHKK
Kĩ Thuật Lạnh Về Miệng Thổi Và
Ống Gió
GVHD: Ths. Đinh Nho Anh
SVTH: Đỗ Hoàng Việt
120532151
Nguyễn Văn Vượng 12121501
Lớp: CDNL14A
Khóa:
Tháng 01/2015
Lời Mở Đầu
Lời Cảm Ơn
Trong thời gian học tập tại trường Đại Học Công Nghiệp Tp.
Hồ Chí Minh
Chương I. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
I. Lịch sử hình thành hệ thống điều hoà không khí
Máy lạnh (máy điều hòa) là sản phẩm điện gia dụng phổ biến khắp mọi nơi trên
thế giới. Đặc biệt là tại một nước nhiệt đới như Việt Nam, được sinh hoạt và làm
việc trong môi trường mát mẻ do máy lạnh tạo ra là nhu cầu của tất cả mọi
người.Trong những ngày hè nóng bức như hiện nay, chiếc máy lạnh là một sản
phẩm không thể thiếu đối với mỗi người chúng ta.
Hôm nay, chúng sẽ sẽ cùng tìm hiểu về lịch sử của máy lạnh, từ những mô hình
cổ xưa nhất tới chiếc máy lạnh hiện đại mà bạn đang sử dụng như hiện nay. Lại
một lần nữa bắt gặp những người Ai Cập cổ đại
1. Tóm tắt những cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển của máy điều
hòa hiện đại
2. Những mô hình sơ khai nhất - Con người đã biết làm mát từ thời xa xưa
Các nhà khảo cổ học và sử học cho rằng mô hình máy điều hòa không khí sơ khai

nhất đã được những người Ai Cập cổ đại áp dụng bằng cách treo lau sậy trên các
cửa sổ và phun nước lên. Khi gió thổi qua cửa sổ sẽ mang theo hơi nước vào và
làm mát không khí bên trong căn phòng. Ngoài ra, phương pháp này còn giúp
người Ai Cập cổ làm ẩm bầu không khí trong nhà, tránh được sự khô nóng của
khí hậu sa mạc.
Hình ảnh tháp làm mát của người Ba Tư
Những người La Mã cổ đại cũng lắp đặt hệ thống ống nước bao quanh tường nhà
để nước lưu thông làm mát căn nhà. Một kỹ thuật khác cũng được sử dụng bởi
những ngươi Ba Tư thời trung cổ để làm mát không khí.Đó là một hệ thống bao
gồm bể chứa nước và các tháp gió để làm mát không khí trong nhà vào những
thời điểm nóng bức.
Thế kỷ thứ 2 thời Hán tại Trung Quốc, nhà phát minh Đinh Hoãn đã chế tạo ra
"chiếc quạt" để làm mát không khí. Đây là hệ thống gồm 3 bánh xe có đường
kính 3 mét và được quay bằng tay để tạo ra luồng gió. Vào năm 747, vua Đường
Huyền Tông (712-762) đã dùng một tháp làm mát lắp trong cung điện mang tên
Lượng Thiên. Các văn bản cổ đã mô tả hệ thống bao gồm những bánh xe quay
bằng sức nước để tạo luồng gió mang hơi ẩm làm mát không khí. Cho đến thời
Tống tại Trung Quốc, các tài liệu cổ cũng đã đề cập tới việc sử dụng hệ thống
làm mát không khí nói trên một cách rộng rãi bởi nhiều đối tượng khác nhau.
3. Tất cả những phát minh đều bắt đầu từ các nguyên lý vật lý - hóa học
Đến thế kỷ 17 tại, nhà phát minh Cornelis Drebble (1572-1633) đã giới thiệu mô
hình làm máy không khí bằng cách thêm muối vào nước.Ông đặt tên cho hệ
thống này là "biến mùa hè thành mùa đông" và giới thiệu cho vua nước Anh thời
bấy giờ là James I.
Nhà phát minh John Hadley (1731-1764), người đã phát hiện ra mối liên hệ giữa
sự bay hơi của chất lỏng và quá trình làm lạnh
Vào năm 1758, Benjamin Franklin (1785-1788), thống đốc bang Pennysylvania,
và John Hadley (1731-1764), giáo sư hóa học tại Đại học Cambridge đã tiến hành
thử nghiệm và khám phá ra nguyên lý của sự bay hơi. Franklin và Haldley xác
nhận rằng sự bay hơi của một chất lỏng chẳng hạn như rượu hoặc ete có thể được

dùng để giảm nhiệt độ của một vật thế xuống dưới điểm đóng băng của nước. 2
người đã tiến hành thử nghiệm dùng sự bay hơi để hạ nhiệt độ của ống nhiệt kế
thủy ngân từ 18 độ C xuống còn -14 độ C.
Franklin đã ghi nhận rằng ngay sau khi nhiệt độ vượt qua ngưỡng đóng băng của
nước, một màng băng mỏng đã hình thành trên bề mặt của ống nhiệt kế. Từ đó,
ông đi đến kết luận: "Thử nghiệm trên cho thấy đóng băng một người đàn ông
đến chết ngay trong mùa hè là việc làm hoàn toàn khả thi".
Đến năm 1820, nhà hóa học và phát minh người Anh, Michael Faraday (1791-
1867) đã thực hiện thành công thí nghiệm nén và hóa lỏng khí amoniac.Ông phát
hiện ra rằng khi bay hơi, amoniac lỏng có thể làm lạnh không khí xung quanh.
Hơn 20 năm sau đó, vào năm 1842, bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-
1855) đã dùng kỹ thuật nén khí nhằm tạo ra băng để làm mát các bệnh nhân trong
bệnh viện tại Apalachicola, Florida. Từ thành công đó, ông hy vọng sẽ tạo nên
một cỗ máy tạo băng để làm mát cả một tòa nhà.Thậm chí, bác sĩ John đã hình
dung ra một cỗ máy có thể làm mát không khí cho cả một thành phố.
Bác sĩ người Scotland John Gorrie (1803-1855), người đưa ra ý tưởng đầu tiên về
hệ thống làm mát không khí.
Mặc dù mô hình và những ý tưởng trên chưa từng được thực hiện, nhưng vào
năm 1851, Gorrie vẫn được trao bằng sáng chế cho cỗ máy tạo ra băng. Tuy
nhiên, người ủng hộ dự án máy làm mát của Gorrie qua đời và ông không thể có
được số tiền viện trợ để tiến hành chế tạo. Ngay sao đó, Gorrie đã chịu nhiều sự
phản đối từ các nhà sáng chế đương thời. Cuối cùng, Gorrie qua đời trong nghèo
đói vào năm 1855 và ý tưởng về một chiếc máy làm mát không khí bị phai mờ
trong suốt nhiều năm sau đó.
Mô hình máy tạo băng của John Gorrie được lưu giữ tại bảo tàng John Gorrie,
Apalachicola, Florida
Dưới góc độ khác của vấn đề, kể từ thời tiền sử, tuyết và băng đá đã được sử
dụng để làm mát. Cho đến thế kỷ 19, thu thập băng trong mùa đông và dự trữ để
sử dụng trong mùa hè đã trở thành một ngành công nghiệp phổ biến. Và cùng với
sự phát triển của khoa học kỹ thuật, mô hình máy làm nước đá cơ khí đã sớm

xuất hiện.
Cỗ máy làm nước đá đầu tiên do kỹ sư James Harrison chế tạo đã chính thức vận
hành vào năm 1851 tại bờ sông Barwon tại Rocky Point thuộc miền Geelong,
nước Úc. Sau đó, cỗ máy tạo nước đá của Harrison chính thức được thương mại
hóa vào năm 1854. 1 năm sau đó, ông được trao bằng sáng chế cho việc phát
minh ra hệ thống tủ lạnh nén khí ete vào năm 1855.
Về mặt nguyên lý, hệ thống của Harrison sử dụng máy nén để đẩy khí đi qua một
bình ngưng tụ.Luồng khí đi qua sẽ được làm mát và hóa lỏng. Tiếp theo đó, khí
hóa lỏng sẽ di chuyển qua hệ thống ống và trở lại thể hơi. Quá trình này sẽ làm
mát lượng không khí xung quanh. Cỗ máy được vận hành bằng bánh đà có đường
kính 5 mét và có thể tạo ra 3000kg nước đá mỗi ngày.
Hình ảnh cỗ máy tạo băng của Harrison
Mặc dù Harrison đã thương mại hóa thành công nhà máy sản xuất nước đá thứ 2
tại Sydney vào năm 1860, nhưng không lâu sau đó, sự nghiệp phát triển của ông
đã gặp phải một thất bại nghiêm trọng.Vào những năm 1870, vấn đề cạnh tranh
thị bò tại thị trường châu Âu giữa Úc và Mỹ đang là chủ đề nóng hổi.Khi đó,
Harrison đã thực hiện thử nghiệm chuyển thịt bò từ Úc tới Anh trên các tàu vận
chuyển. Thay vì lắp đặt tủ lạnh, Garrison lại cho lắp đặt một căn phòng chứa đầy
băng để bảo quản thịt bò. Kết quả thu được là toàn bộ thịt đều bị hư do lượn nước
đá sử dụng tan nhanh hơn so với dự kiến của Garrison.
Mô hình làm mát bằng nước đá được tiếp tục sử dụng sau đó tại Mỹ. Vào năm
1881, khi tổng thống James Garfiels bị ám sát và nằm trong phòng bệnh, một
nhóm các kỹ sư thuộc hải quân Hoa Kỳ đã chế tạo cỗ máy thổi khí qua lớp vải
chứa nước đá để làm lạnh không khí. Hệ thống trên có thể giữ cho nhiệt độ phòng
bệnh ở mức 20 độ C, tiêu tốn hàng triệu kg nước đá trong thời gian 2 tháng cho
tới khi tổng thống qua đời.
4. Mô hình cơ điện lạnh - Chiếc máy lạnh đầu tiên xuất hiện
Vào cuối thế kỷ 19 đã bắt đầu xuất hiện khái niệm "sản xuất không khí" đã bắt
đầu xuất hiện. Tuy nhiên, đây chỉ là phương pháp kiểm soát độ ẩm trong các nhà
máy dệt may để đạt được mức năng suất cao hơn. Sau đó, người ta sử dụng hệ

thống làm lạnh được thiết lập từ các đường ống dẫn không khí ẩm đi vòng quanh
tòa nhà để bảo quản thực phẩm, làm mát bia, thức uống hoặc để bảo vệ các tài
liệu quan trọng.
Vào năm 1902, mô hình máy điều hòa không khí hiện đại đầu tiên vận hành bằng
năng lượng điện được phát minh bởi Willis Carrier (1875-1950) tại Buffalo, New
York.Sau khi tốt nghiệp Đại học Carnell, Carrier bắt đầu làm việc cho công ty cơ
khí Buffalo Forge.Trong quá trình làm việc tại đây, Carrier bắt đầu tiến hành
những thí nghiệm làm mát không khí. Cuối cùng, mô hình máy điều hòa đã được
thiết kế chế tạo và chính thức vận hành bởi Carrier vào ngày 17 tháng 7 năm
1902 tại Buffalo.
Willis Carrier đang vận hành hệ thống điều hòa không khí hiện đại đầu tiên trên
thế giới
Hệ thống điều hòa không khí đầu tiên được thiết kế để sử dụng cho một nhà máy
in, do đó phát minh của Carrier không chỉ kiểm soát nhiệt độ mà còn cả độ ẩm
của không khí trong nhà máy.Để làm được điều này, Carrier đã áp dụng kiến thức
của ông về quá trình sưởi ấm một vật thể bằng hơi nước và tìm cách đảo ngược
quá trình đó. Nguyên lý khá đơn giản, thay vì đẩy không khí qua một ống nung
nóng, ông tạo ra dòng di chuyển không khí qua một ống được làm lạnh bằng
amoniac hóa lỏng.
Bản thiết kế hệ thống điều hòa không khí của Carrier vào năm 1902
Hệ thống bao gồm 2 ống dẫn chính, 1 ống để làm lạnh không khí và 1 ống để
cung cấp không khí chứa hơi ẩm. Nhờ đó, hệ thống có thể kiểm soát được độ ẩm
ở mức 55% bên trong khối không khí đã được làm lạnh. Do đó, hệ thống làm
lạnh có thể bảo quản trang thiết bị trong nhà máy và tạo điều kiện tốt nhất để thực
hiện quá trình in ấn. Với hệ thống làm lạnh này, Carrier được mệnh danh là cha
đẻ của mô hình máy điều hòa không khí hiện đại.
Theo một số ghi chép và lời kể, ý tưởng về hệ thống trên xuất hiện khi Carrier
đang đi trên một chuyến tàu trong sương mù. Sau đó, công nghệ của Carrier đã
được áp dụng nhằm nâng cao năng suất làm việc tại các văn phòng, nhà
máy, Và công ty sản xuất máy điều hòa không khí mang tên Carrier chính thức

được thành lập tại Mỹ nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng đang ngày càng tăng. Tuy
nhiên, hệ thống điều hòa không khí đầu tiên có kích thước rất lớn, cực kỳ tốn
kém và rất nguy hiểm do dùng amoniac làm chất sinh hàn, đây là một loại hợp
chất có độc tính cao.
Năm 1906, kỹ sư Stuart Cramer đang làm việc tại nhà máy dệt bắc California đã
nghĩ ra ý tưởng chế tạo thiết bị thông gió lắp vào nồi chứa nước cất của hệ thống
dệt nhằm tạo ra độ ẩm giúp quá trình dệt diễn ra dễ dàng hơn.Cramer đã gọi quá
trình này là "điều hòa không khí" (air conditioning).
Ngay sau thành công của mô hình máy điều hòa đầu tiên, cũng trong năm 1902,
Trung tâm giao dịch chứng khoán New York đã lắp đặt hệ thống làm lạnh trung
tâm song song với một hệ thống sưởi ấm được thiết kế bởi Alfred Wolff, một kỹ
sư đến từ Hoboken, bang New Jersey. Wolff là một kỹ sư nổi tiếng với việc nâng
cấp thiết kế máy dệt và kết hợp nó vào trong thiết kế xây dựng các tòa nhà.Ông
được xem như một hình mẫu trong việc tạo nên các cuộc cách mạng áp dụng
khoa học kỹ thuật.
5. Giai đoạn cải tiến và phổ biến máy điều hòa
Hệ thống kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của
nhiều ngành công nghiệp khác như làm phim, thực phẩm, thuốc lá, dược phẩm,
dệt may và nhiều ngành công nghiệp khác. Vào năm 1911, Carrier tiếp tục giới
thiệu "công thức làm lạnh với tỷ lệ độ ẩm hợp lý" cho hội kỹ sư cơ khí Hoa Kỳ.
Phương pháp làm lạnh này vẫn còn được áp dụng cho đến ngày nay trong một số
lĩnh vực của ngành công nghiệp làm lạnh.
Vào năm 1914 tại Minneapolis, hộ gia đình đầu tiên đã lắp đặt hệ thống điều hòa
không khí do Carrier chế tạo. Đây chính là ngôi nhà của con bạc nổi tiếng
Charles Gates, người được mệnh danh là "ván bài triệu đô". Cỗ máy điều hòa
không khí của Gates có kích thước chiều cao 2,1 mét, rộng 1,8 mét và dài gần 7
mét. Tuy nhiên, cỗ máy chưa hề được sử dụng vì không có ai sống trong nhà
nhưng hàng năm, Gates phải chi số tiền hơn 60.000 đô la để bảo trì toàn bộ căn
nhà.
Hình ảnh Carrier và hệ thống điều hòa đặt trên nóc 1 tòa nhà

Từ năm 1917 đến 1930, rạp chiếu phim chính nơi để người dân có thể tận hưởng
được bầu không khí được làm mát bởi máy điều hòa. Rạp chiếu phim đầu tiên
được trang bị máy điều hòa là rạp New Empire tại Montgomery, bang Alabama
vào năm 1917. Cùng năm đó, rạp Central Park tại Chicago nhanh chóng lắp đặt
hệ thống điều hòa và nhận được sự hưởng ứng nồng nhiệt của khách hàng, đặt
biệt là vào những ngày mùa hè.
Vào năm 1922, Carrier tiếp tục tạo nên 2 bước tiến đột phá cho ngành công
nghiệp sản xuất máy điều hòa. Đầu tiên là thay thế chất sinh hàn độc hại amoniac
bằng hợp chất khác an toàn hơn là dielene (dichloroethylene, hoặc C
2
H
2
Cl
2
). Bên
cạnh đó, các thế hệ máy điều hòa tiếp theo đã được Carrier giảm thiểu tối đa kích
thước và cho ra đời những chiếc máy gọn gàng hơn rất nhiều so với trước đó.
Bước cải tiến này cho phép máy điều hòa có thể được lắp đặt tại nhiều nơi hơn
như cửa hàng bách hóa, cao ốc văn phòng, các tao tàu hoặc những tòa nhà nhỏ.
Tiếp theo, giai đoạn từ 1924 đến 1930 chứng kiện sự phổ biến của máy điều hòa
đến với nhiều cơ sở làm việc của chính phủ Mỹ như Thượng viện, Hạ viện, nhà
Trắng, trung tâm thương mại và nhiều tòa nhà quan trọng khác trên khắp nước
Mỹ. Giai đoạn này, các chất sinh hàn thường được sử dụng trong kỹ thuật làm
lạnh của máy điều hòa bao gồm ammoniac, methyl chloride hoặc propane.
Năm 1928, kỹ sư người Mỹ Thomas Midgley, Jr. (1889-1944) lần đầu tiên sản
xuất thành công Freon, chất khí trơ, khó cháy, không độc hại cho con người.Khí
Freon (Chlorofluorocarbon hay CFC) nhanh chóng được sử dụng làm chất sinh
hàn trong công nghệ làm lạnh và được sử dụng rộng rãi cho các thế hệ máy lạnh
cho tới năm 1994 sau này.
Đến năm 1931, H.H. Schultz và J.Q. Sherman chế tạo thành công máy điều hòa

đầu tiên có kích thước nhỏ gọn đặt vừa trên bệ cửa sổ và làm mát không gian 1
căn phòng. Thế hệ máy điều hòa này được chính thức thương mại hóa 1 năm sau
đó những chỉ phục vụ những tầng lớp thượng lưu do giá thành chế tạo quá đắt: từ
10.000 đến 50.000 đô la (tương đương với từ 120.000 đến 600.000 đô la hiện tại.)
6. Chiến tranh thế giới thứ II nổ ra - Máy điều hòa phục vụ chiến tranh
Sau đó, do ảnh hưởng của cuộc đại khủng hoảng, nhu cầu sử dụng máy điều hòa
giảm mạnh và sự phát triển của nền công nghiệp làm lạnh cũng bị đình lại.Để
thay đổi vấn đề, trong hội chợ thế giới vào năm 1939, Carrier đã biểu diễn một
chiếc lều tuyết được làm lạnh bằng hệ thống của ông trước sự chứng kiến của
hàng triệu người.Carrier hy vọng sẽ tìm thấy một tương lai xán lạn hơn của ngành
công nghiệp này trong tương lai. Tuy nhiên, hy vọng đã không được thực hiện do
cuộc chiến tranh thế giới thứ 2 nổ ra.
Cho đến khi chiến tranh thế giới thứ II nổ ra, phần lớn các nhà nhà máy đều
chuyển sang sản xuất các sản phẩm nhằm phục vụ cho chiến tranh. Tại nhiều nơi,
máy điều hòa không khí bị tháo gỡ từ các cửa hàng để sử dụng cho nhà máy sản
xuất của quân đội.Trong khoảng thời gian này, hàng nghìn chiếc máy điều hòa đã
được sản xuất để giữ cho lương thực của quân đội được tươi sống và không bị hư
hỏng.
Khung cảnh hạ thủy chiến hạm Liberty Fleet, chiến hạm được trang bị đầy đủ hệ
thống làm mát không khí để làm mát cho binh lính, giữ cho thực phẩm tươi sống
và làm lạnh nước uống.
Tại các vùng khí hậu nóng, điều hòa không khí còn được sử dụng để bảo quản
máy bay chiến đấu. Để đóng góp cho chiến tranh, Carrier còn đề xuất dùng máy
điều hòa không khí để mô phỏng điều kiện môi trường trên không trung ngay tại
mặt đất để thử nghiệm máy bay, đây là điều mà không có người đương thời nào
nghĩ đến. Cũng nhở đóng góp này, Carrier đã được trao tặng nhiều danh hiệu cao
quý bởi cả quân đội lẫn các công ty công nghiệp.
7. Từ sau chiến tranh cho đến ngày nay: Máy lạnh ngày càng được cải tiến
theo hướng nhỏ, nhẹ, hiệu suất cao và thân thiện với môi trường
Sau chiến tranh thế giới thứ II, các sản phẩm phi quân đội được sản xuất bình

thường và nền kinh tế tại Mỹ bắt đầu có những khởi sắc quan trọng.Người dân
Mỹ bắt đầu mua sắm máy điều hòa và tận hưởng bầu không khí mát mẻ ngay tại
nhà.Giá thành sản xuất thiết bị ngày càng rẻ hơn khiến máy điều hòa dần trở
thành thiết bị gia dụng bình dân tại Mỹ.
Cho đến năm 1946, 30.000 máy điều hòa gia dụng đã được sản xuất và cung cấp
cho người dân trên khắp nước Mỹ. Nhu cầu máy điều hòa tại thời điểm bấy giờ
đã vượt quá nguồn cung cấp. Cho tới năm 1953, hơn 1 triệu máy điều hòa đã
được sản xuất và bán ra trên khắp nước Mỹ nhưng theo các số liệu không chính
thống, con số thực tế còn vượt xa con số thống kê trên.
Hình ảnh máy lạnh được lắp đặt bên ngoài giảng đường tại Đại học California
Năm 1957 đánh dấu bước chuyển mình ngoạn mục của công nghệ sản xuất máy
điều hòa với việc chế tạo thành công máy nén khí ly tâm đầu tiên trên thế giới bởi
kỹ sư người Đức Heinrich Krigar.Kỹ thuật này cho phép chế tạo các thế hệ máy
điều hòa mới với kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ, vận hành êm và đạt hiệu suất
cao hơn so với kỹ thuật dùng piston để nén khí sử dụng trước đó.
Năm 1969, chính công nghệ điện lạnh đã tạo điều kiện góp phần thực hiện
chuyến đi lên Mặt Trăng thành công. 2 phi hành gia Neil Armstrong và Buzz
Aldrin đã hạ thực hiện chuyến đi bộ trên Mặt Trăng với bộ quần áo phi hành gia
có trang bị hệ thống làm mát nhằm chống lại các điều kiện ngoài không gian.
Ảnh chụp hội nghị ban hành nghị định thư Montreal vào năm 1987 về vấn để bảo
vệ tầng ozone với sự tham gia của các nguyên thủ quốc gia và nhiều lãnh đạo đầu
ngành công nghiệp
Năm 1987, Liên Hiệp Quốc ban hành nghị định thư Montreal nhằm bảo vệ tầng
ozone của Trái Đất. Nghị định thư quy định các quốc gia hạn chế sử dụng các
phương pháp có chất thải gây ô nhiễm môi trường và làm thủng tầng ozone.
Trong số đó bao gồm kỹ thuật làm lạnh bằng CFC, hợp chất được sử dụng chủ
yếu trong các máy điều hòa và tủ lạnh.
Thời gian tiếp theo, máy điều hòa tiếp tục được cải tiến về kích thước, hiệu suất
làm lạnh và đặc biệt là sử dụng các phương pháp làm lạnh mới thân thiện với môi
trường hơn. Các nhà sản xuất máy lạnh bắt đầu tung ra các sản phẩm làm lạnh

không chứa. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, các phương pháp
làm lạnh thân thiện với môi trường và đạt hiệu suất cao được áp dụng cho máy
lạnh như kỹ thuật làm lạnh Linde, làm lạnh qua từ tính,
Máy điều hòa sử dụng công nghệ Inverter đang được phổ biến hiện nay
Cho tới gần đây nhất là công nghệ máy lạnh inverter.Đây là thế hệ máy lạnh sử
dụng công nghệ biến tần nhằm thay đổi tần số máy nén để đạt được nhiệt độ
mong muốn với biên độ nhiệt tối thiểu, từ đó tiết kiệm điện năng tiêu thụ.Theo dự
đoán của các chuyên gia công nghiệp, đây sẽ là dòng máy lạnh được sử dụng
rộng rãi nhất trong hiện tại cũng như trong tương lai.
II. Điều hòa không khí
Điều hoà không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp và thiết bị
nhằm tạo ra và duy trì ổn định một môi trường vi khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, đảm
bảo độ sạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lý của dòng
không khí tùy theo mục đích sử dụng.
Để đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng, hệ thống ĐHKK bao gồm các
thiết bị chính sau:
+ Thiết bị xử lý không khí: dàn lạnh, dàn nóng, lọc bụi, tiêu âm… nhằm mục
đích thay đổi trạng thái thông số trạng thái của không khí;
+ Thiết bị vận chuyển và phân phối không khí: quạt gió lạnh, miệng thổi, miệng
hút, đường ống gió… giữ nhiệm vụ đưa không khí được xử lý tới nơi yêu cầu;
+ Thiết bị năng lượng: máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bi tiết lưu, quạt gió
nóng… làm nhiệm vụ cấp lạnh, cấp nước;
+ Thiết bị đo lường và điều khiển tự động: làm nhiệm vụ hiển thị các thông số
trạng thái của không khí và điều khiển một cách tự động việc duy trì các thông số
đó.
III. Tầm quan trọng của điều hoà không khí
Cùng với sự phát triển vượt bậc về kinh tế, khoa học, công nghệ thì ĐHKK ngày
càng khẳng định tầm quan trọng của mình đối với đời sống sinh hoạt, sản xuất
của con người.
1. Trong sinh hoạt, dân dụng

Môi trường khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp rất lớn tới trạng thái của con người và
được thể hiện qua các yếu tố: nhiệt độ t, độ ẩm tương đối ϕ, tốc độ lưu chuyển
không khí ω, nồng độ các chất độc hại và độ ồn.
Nhiệt độ là yếu tố gây ra cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con người, do
đây là yếu tố quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và môi trường không khí
xung quanh. Nhiệt độ của con người luôn là 370
o
C mà nhiệt độ môi trường lại
thường xuyên thay đổi vì vậy có sự chênh lệch nhiệt độ giữa người với môi
trường xung quanh dẫn đến quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ giữa cơ
thể và môi trường. Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn nhiệt độ cơ thể người thì con
người sẽ có cảm giác lạnh và ngược lại.
Độ ẩm tương đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí.
Nếu không khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ
hôi bay vào không khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Nếu
độ ẩm quá lớn, mồ hôi
2. Trong công nghiệp sản xuất
Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí cũng có vai trò rất quan trọng.
Ngày nay người ta không thể tách rời điều hoà không khí với các ngành khác như
cơ khí, kĩ thuật điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện tử…
Ví dụ như:
- Trong ngành cơ khí, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học độ trong sạch
và ổn định nhiệt độ môi trường là điều kiện quyết định cho chất lượng và độ
chính xác của sản phẩm. Bụi bẩn thâm nhập sẽ làm tăng độ mài mòn giữa các chi
tiết máy làm dụng cụ dễ hư hỏng, chất lượng và năng suất giảm sút rõ rệt.
- Trong ngành công nghiệp dệt và sợi, điều hoà không khí có ý nghĩa quan trọng.
Khi độ ẩm không khí cao, độ kết dính, 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 sút.
- Trong ngành 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 phâm
khô hanh, giảm khối lượng và chất lượng của sản phẩm. Ngược lại độ ẩm quá cao
cộng với nhiệt độ cào sẽ là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển làm giảm
chất lượng hay nguy hại hơn còn phân huỷ sản phẩm.
- Trong công nghiệp sản xuất chè, quá trình vo chè, ủ lên men đòi hỏi phải được tiến
hành ở điều kiện mát mẻ và độ ẩm thích hợp.
IV. Các hệ thống điều hoà không khí được sử dụng hiện nay
Hiện nay các hệ thống ĐHKK rất đa dạng, tuỳ vào các yêu cầu cụ thể mà nhà
thiết kế có thể lựa chọn hệ thống ĐHKK để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo
tính kinh tế về vốn đầu tư và các chi phí vận hành.
Dưới đây chúng ta xem xét các hệ thống điều hoà không khí cơ bản :
1. Hệ thống ĐHKK cục bộ:
Hệ thống này gồm các máy cục bộ đơn chiếc được lắp đặt cho các khu vực điều
hoà đơn lẻ. Máy cục bộ gồm 2 khối là :
a/ Khối nóng (OUTDOOR) đặt ngoài khu vực điều hoà.
b/ Khối lạnh (INDOOR) là phần phát lạnh được đặt trong khu vực điều hoà.
Đặc điểm của hệ thống này :
- Là loại máy nhỏ (máy dân dụng) công suất thường từ 9.000
96.000Btu/h.
- Lắp đặt nhanh, dễ dàng và không đòi hỏi kỹ thuật cao.
- Sử dụng đơn giản, không bị ảnh hưởng của các máy khác trong hệ thống.
- Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản và độc lập từng máy.
- Việc lắp đặt rời rạc các OUTDOOR ở trên tường ngoài nhà sẽ làm ảnh
hưởng đến kết cấu kiến trúc của toàn bộ toà nhà. (Việc treo các
OUTDOOR thông thường phải treo phía tường ngoài nhà để đảm bảo độ
khảng cách nối INDOOR với OUTDOOR trong giới hạn tiêu chuẩn).
- Do INDOOR và OUTDOOR nối với nhau bằng ống GAS trong trường
hợp máy bị dò GAS gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người và ảnh
hưởng đến môi trường (làm phá hủy tầng OZONE).
- Đối với hệ thống máy cục bộ việc cung cấp khí tươi cho phòng thường là

cấp trực tiếp bằng quạt gió, do vậy không khí không được sử lý bụi, ẩm và
thường tạo lên sự chênh lệch nhiệt độ cao giữa luồng khí cấp bổ xung và
luồng khí cấp lạnh của INDOOR, gây cảm giác khó chịu cho con người
trong phòng điều hòa.
- Khả năng bố trí các INDOOR trong phòng để đảm bảo độ khuyếch tán
đồng đều bị hạn chế.
- Hiệu suất hoạt động của máy ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ bên ngoài đặc
biệt khi nhiệt độ không khí bên ngoài cao thì hiệu suất làm việc của máy
giảm đáng kể. nhiệt độ ngoài trời cao khả năng trao đổi nhiệt của dàn nóng
thấp, INDOOR phát ra công suất lạnh thấp, máy ở tình trạng quá tải.
- Hệ số tiêu thụ điện năng lớn, chi phí vận hành cao.
- Độ bền và tuổi thọ sử dụng không cao (khoảng 5 6 năm).
- Thường áp dụng cho những công trình nhỏ, đơn giản không yêu cầu các
thông số môi trường đặc biệt.
2. Hệ thống ĐHKK trung tâm
Hệ thống này gồm một hay nhiều máy trung tâm phối hợp thành một hệ
thống tổng thể phân phối lạnh cho toàn bộ các khu vực trong toà nhà. Hệ
thống điều hoà trung tâm sử dụng nước làm tác nhân lạnh thông qua hệ
thống đường ống dẫn nước vào các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh không
khí.
Hệ thống máy lạnh trung tâm bao gồm các phần chính :
a/ Máy lạnh trung tâm (CHILLER): Là thiết bị sản xuất ra nước lạnh qua
hệ thống đường ống dẫn cung cấp cho các dàn trao đổi nhiệt lắp đặt trong
các không gian điều hoà để làm lạnh không khí.
b/ Các dàn trao đổi nhiệt (FAN COIL UNITs – FCUs): Là các thiết bị đặt
tại các khu vực cần điều hoà (công suất các dàn trao đổi nhiệt được chọn
dựa vào công suất lạnh yêu cầu của phòng mà lắp các loại khác nhau), tại
đây nước lạnh từ máy lạnh đi qua dàn lạnh để trao đổi nhiệt với không khí
trong phòng và thực hiện chức năng làm lạnh.
c/ Tháp giải nhiệt và bơm nước: thực hiện chức năng giải phóng năng

lượng nhiệt của bình ngưng (máy lạnh) sau khi máy lạnh thực hiện công
làm lạnh nước trong bình bay hơi.
d/ Hệ thống đường ống và bơm nước cấp lạnh: Là hệ thống phân phối
nước lạnh từ máy lạnh trung tâm đến các dàn trao đổi nhiệt FCU.
e/ Hệ thống đường ống phân phối không khí lạnh: Là hệ thống phân phối
không khí lạnh từ các FCU qua các miệng thổi tới các khu vực cần điều
hoà.
f/ Hệ thống điện điều khiển: Là hệ thống điều khiển khống chế liên động
các thiết bị trong hệ thống (Máy lạnh, FCU, Bơm nước và tháp giải nhiệt)
Đặc điểm của hệ thống này:
- Máy lạnh trung tâm có thể đặt trên tầng mái hay trong phòng kỹ thuật
tầng hầm, các dàn trao đổi nhiệt được đặt trong các phòng điều hoà (thông
thường là các loại dàn đặt trong trần giả và được phân phối không khí lạnh
thông qua đường ống gió và các cửa thổi đặt trong trần), hệ thống đường
ống nước lạnh phân phối cho các dàn trao đổi nhiệt được đi trong hộp kỹ
thuật và trên trần giả vì vậy việc lắp đặt hệ thống không làm ảnh hưởng
đến kết cấu kiến trúc của công trình.
- Việc cấp lạnh được thống qua hệ thống ống gió và các miệng thổi từ trên
trần xuống các khu vực của phòng điều hoà do đó việc bố trí các miệng
thổi để đảm bảo khả năng khuyếch tán đều không khí lạnh trong phòng là
hoàn toàn có thể thực hiện được.
- Đối với hệ thống trung tâm việc cấp bổ xung khí tươi rất đơn giản bằng
cách thông qua hệ thống ống gió lắp các thiết bị hoà trộn không khí AHU
cấp không khí tươi vào và hoà trộn với không khí hồi về của mỗi FCU,
AHU. (điều này đối với các máy cục bộ khó có thể thực hiện được).
- Do hệ thống giải nhiệt bằng nước nên trong quá trình hoạt động máy lạnh
chạy ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bên ngoài.
- Hệ số tiêu thụ điện năng thấp hơn nữa khả năng điều chỉnh công suất của
hệ thống tốt do đó trong quá trình vận hành máy lạnh sẽ tự động điều chỉnh
công suất máy nén để đảm bảo giảm tối thiểu chi phí điện năng trong quá

trình vận hành hệ thống. Điều này giảm đáng kể chi phí vận hành cho toàn
bộ hệ thống.
- Độ bền và tuổi thọ cao ( trên 15 năm )
- Có dải công suất để lựa chọn rộng, có thể chọn loại máy với công suất
phù hợp với các loại công trình thiết kế và đầu tư mở rộng hệ thống dễ
dàng.
Hiện nay, trong lĩnh vực điều hoà không khí có khá nhiều hệ thống được
sử dụng cho các công trình có mục đích sử dụng khác nhau và đặc điểm
kiến trúc khác nhau.Có thể phân biệt các hệ thống này thông qua một số
đặc điểm. Tuy nhiên có thể khái quát thành một số hệ thống cơ bản:
* Hệ thống làm lạnh bằng nước:
Bao gồm:
- Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước.
- Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió.
Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như: máy lạnh trung tâm,
các dàn trao đổi nhiệt, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng, các bơm nước,
Nước lạnh sản xuất ra tại các máy lạnh trung tâm được cấp tới các dàn trao
đổi nhiệt đặt tại các không gian điều hoà.Tại đây, nước đóng vai trò là tác
nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong
phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng. Sau khi thực hiện
xong quá trình này, nước lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm và tiếp tục
một chu trình mới.
Hệ thống này phù hợp với những yêu cầu điều hoà cho các không gian
khác nhau có chế độ nhiệt độ - độ ẩm khác nhau.( ở mỗi không gian riêng
biệt ta có thể lựa chọn một nhiệt độ - độ ẩm tuỳ thích, tuỳ thuộc vào cách
khống chế tại không gian đó)
Yêu cầu về không gian lắp đặt cho hệ thống này không cao lắm. Khoảng
cách giữa trần giả và đáy dầm khoảng từ 100 - 200 mm là có thể thực hiện
được.
* Hệ thống làm lạnh bằng gió:

Bao gồm :
- Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước.
- Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió
Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như : máy lạnh trung tâm,
các kênh dẫn gió và phân phối gió lạnh, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng
Khác với hệ thứ nhất, ở hệ này, máy lạnh trung tâm sản xuất ra gió lạnh và
cấp tới các không gian điều hoà qua các kênh dẫn gió.Tại đây, gió lạnh
đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ
môi trường trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng. Sau
khi thực hiện xong quá trình này, gió lạnh lại tuần hoàn về máy lạnh trung
tâm qua một kênh dẫn gió khác (hoặc hồi trực tiếp về buồng máy) và tiếp
tục một chu trình mới.
3. Hệ thống điều hoà không khí biến tần (VRV)
Hệ thống điều hoà không khí biến tần được cấu thành bởi một hoặc nhiều
hệ thống nhỏ hơn, mỗi hệ thống nhỏ đó bao gồm 1 outdoor unit nối với
nhiều indoor unit thông qua một tuyến đường ống gas và hệ thống điều
khiển. Hệ thống điều hoà biến tần khác với hệ thống điều hoà một mẹ
nhiều con ở chỗ: ở máy điều hoà một mẹ nhiều con, mỗi indoor unit nối
với outdoor unit bằng một tuyến ống gas riêng biệt; ở máy điều hoà biến
tần, các indoor unit nối với outdoor unit bằng một tuyến đường ống gas
chung.
Sử dụng hệ thống điều hoà biến tần khi công trình có hệ số sử dụng không
đồng thời lớn, hệ thống điều hoà biến tần sẽ tiết kiệm được điện năng tiêu
thụ do có khả năng điều chỉnh dải công suất lớn (10% - 100%).
Mức độ hiện đại hoá, tiện nghi, tính linh động cao.Có thể vừa điều khiển
cục bộ tạo từng phòng vừa điều khiển trung tâm. Hệ thống có thể kết nối
vào hệ thống điều khiển chung của toà nhà thông qua máy tính.
Thiết bị gọn nhẹ, chi phí vận hành không lớn.
Lắp đặt đơn giản, ít làm ảnh hưởng đến các hệ thống thiết bị khác và ít ảnh
hưởng đến tiến độ thi công công trình.

Tuy nhiên, hệ thống cũng có nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cao hơn
so với các hệ thống khác nhưng độ tin cậy, hiệu quả và tính tiện dụng lại
tăng lên rất nhiều.
Máy điều hoà hệ VRV có 3 kiểu giàn nóng: loại 1 chiều, loại 2 chiều bơm
nhiệt và loại 2 thu hồi nhiệt. Các giàn lạnh gồm có 9 loại với năng suất
lạnh khác nhau:
- Loại âm trần cassette 4 hướng thổi
- Loại âm trần cassette 2 hướng thổi.
- Loại âm trần cassette 1 hướng thổi.
- Loại âm trần nối ống gió áp suất tĩnh
- Loại âm trần nối ống gió áp suất cao
- Loại âm trần nối ống gió dạng mỏng
- Loại áp trần
- Loại đặt sàn.
- Loại treo tường.
V. Các chức năng, hoạt động của hệ thống điều hòa trung tâm
1. Tăng cảm giác dễ chịu – nhờ công nghệ điều khiển chính xác cao
• Hệ thống điều hòa không khí riêng lẻ: Điều hòa không khí đáp ứng nhu cầu của
từng phòng riêng biệt.
• Điều khiển cân bằng môi chất: Lưu lượng ổn định và giảm độ ồn do dòng môi
chất: Cân bằng môi chất trong hệ thống được tối ưu hóa nhờ điều khiển cân bằng
mức môi chất và mạch quá lạnh giữa các bình chứa của mỗi dàn nóng.
• Điều khiển nhiệt độ phòng: Thoải mái vào bất cứ lúc nào nhờ điều khiển dòng
môi chất với độ chính xác cao: Độ chính xác đến 0,5oC đảm bảo luôn có cảm
giác dễ chịu.Điều này đạt được là nhờ dòng môi chất đều, điều khiển bởi bộ biến
tần và van tiết lưu điện tử.
• Điều khiển biến tần: Cảm giác thoải mái mà vẫn tiết kiệm năng lượng nhờ điều
khiển biến tần: Cảm giác thoải mái mà tiết kiệm năng lượng đạt được nhờ việc áp
dụng kỹ thuật điều khiển bước tuyến tính kết hợp với máy nén loại biến tần và
máy nén tốc độ không đổi, cho phép điều chỉnh chính xác hơn dòng lưu thông

môi chất cần thiết tùy theo tải hệ thống. Điều khiển công suất êm hơn cũng giúp
tạo ra một môi trường dễ chịu.
• Siêu êm:
Dàn nóng: Độ ồn hoạt động thấp: Độ ồn hoạt động thấp nhờ việc ứng dụng
miệng thổi gió loe kép kiểu mới và quạt gió lớn. Độ ồn có thể giảm 4-5dB (A) so
với hoạt động thông thường nếu chọn chế độ vận hành êm.
Dàn lạnh: Có các dàn lạnh đặc biệt hoạt động êm thích hợp cho phòng ngủ và
những phòng cần sự yên tĩnh.
2. Tự do thiết kế
• Khả năng kết nối lớn: Các dàn lạnh có thể hoạt động đến 150% công suất của
dàn nóng: Tỷ lệ kết nối dàn lạnh của hệ thống có thể nằm trong khoảng từ 50 đến
150% công suất dàn nóng, do đó đạt được mức độ đa dạng cao với tối đa 48 dàn
lạnh (từ 30 đến 42 HP) có thể nối chung vào một hệ thống điều hòa trung tâm.
• Vận hành với nhiệt độ ngoài trời thấp: Dải nhiệt độ hoạt động mở rộng hơn.
• Thiết kế hệ thống ống dài: Với V Series, chiều dài nối ống có thể lên đến tối đa
150m với chênh lệch độ cao tối đa là 50m. Ngoài ra, đường ống cũng có thể kéo
dài tối đa 60m kể từ nhánh rẽ đầu tiên.
• Dàn nóng kích thước gọn giúp sử dụng không gian hiệu quả hơn.
3. Dễ dàng lắp đặt
• Nối dây đơn giản: Phương pháp nối dây đơn giản hóa công việc lắp đặt và tránh
sự cố xảy ra. Phương pháp nối dây ở đây cũng giúp giảm chiều dài dây nối so với
các hệ thống nối dây khác.