Đồ án: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim - Bùi Văn Tiến, ĐH Bách Khoa Hà Nội

Tìm hiểu chi tiết đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim. Khám phá các giải pháp kỹ thuật, yêu cầu và nguyên lý hoạt động.

• Tác giả: Bùi Văn Tiến
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đình Vịnh
• Trường học: Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Nhiệt Lạnh
• Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim
• Loại tài liệu: Đồ án môn học
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim Hướng dẫn chi tiết

Rạp chiếu phim là một không gian đòi hỏi sự thoải mái và điều kiện môi trường lý tưởng cho khán giả. Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim là một quá trình kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các nguyên lý điều hòa và các yếu tố liên quan. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim một cách chi tiết và hiệu quả.

1.1. Phân tích nhu cầu và đặc điểm của rạp chiếu phim

Trước khi bắt tay vào thiết kế, cần hiểu rõ về đặc điểm của rạp chiếu phim. Rạp chiếu phim thường có không gian lớn, với nhiều phòng chiếu và khu vực công cộng. Mỗi phòng chiếu có kích thước và yêu cầu khác nhau về điều hòa không khí. Ngoài ra, rạp chiếu phim còn có các khu vực như sảnh, phòng chờ, phòng chiếu phim 3D, v.v., mỗi khu vực có nhu cầu điều hòa khác nhau. Việc phân tích nhu cầu và đặc điểm này là bước quan trọng để xác định các thông số thiết kế chính xác.

1.2. Tính toán nhiệt ẩm và lựa chọn sơ đồ điều hòa

Tiếp theo, cần tính toán nhiệt ẩm cho từng phòng chiếu và khu vực trong rạp. Các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, lưu lượng không khí, v.v., phải được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo môi trường thoải mái cho khán giả. Sau khi có các thông số, bạn có thể lựa chọn sơ đồ điều hòa phù hợp. Có nhiều sơ đồ điều hòa khác nhau, như sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp, 2 cấp, hoặc các sơ đồ phức tạp hơn. Mỗi sơ đồ có ưu điểm và nhược điểm riêng, tùy vào đặc điểm của rạp mà lựa chọn sơ đồ phù hợp.

1.3. Thiết kế hệ thống đường ống và thiết bị

Sau khi xác định sơ đồ điều hòa, bước tiếp theo là thiết kế hệ thống đường ống và lựa chọn thiết bị. Đường ống phải được tính toán để đảm bảo lưu lượng không khí phù hợp, tránh gây tiếng ồn và mất năng lượng. Các thiết bị như dàn lạnh, quạt, bộ lọc không khí, v.v., phải được lựa chọn phù hợp với nhu cầu và kích thước của rạp. Việc thiết kế hệ thống đường ống và thiết bị đòi hỏi sự chính xác và tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.

II. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn. Trong quá trình thực hiện đồ án này, chúng tôi đã áp dụng các nguyên lý điều hòa và kỹ thuật thiết kế để đạt được kết quả tối ưu. Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống điều hòa được thiết kế phù hợp với nhu cầu của rạp chiếu phim, đảm bảo môi trường thoải mái và chất lượng không khí tốt cho khán giả. Ngoài ra, việc thiết kế hệ thống đường ống và lựa chọn thiết bị hiệu quả đã giúp giảm thiểu tiếng ồn và tiết kiệm năng lượng.

2.1. Kinh nghiệm thực tế trong thiết kế

Trong quá trình thiết kế, chúng tôi đã gặp phải một số thách thức và học hỏi được nhiều kinh nghiệm quý báu. Ví dụ, việc tính toán nhiệt ẩm cho các phòng chiếu lớn đòi hỏi sự chính xác cao và cần có kiến thức chuyên sâu về điều hòa không khí. Ngoài ra, việc lựa chọn sơ đồ điều hòa phù hợp với đặc điểm của rạp cũng là một thách thức, đòi hỏi sự phân tích kỹ lưỡng và cân nhắc các yếu tố kinh tế, kỹ thuật.

2.2. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống điều hòa được thiết kế đã đạt được các mục tiêu đề ra. Môi trường trong rạp chiếu phim được điều chỉnh ở nhiệt độ và độ ẩm lý tưởng, đảm bảo sự thoải mái cho khán giả. Ngoài ra, hệ thống đường ống được thiết kế hiệu quả đã giúp giảm thiểu tiếng ồn và tăng hiệu suất làm việc của hệ thống. Việc lựa chọn thiết bị phù hợp cũng góp phần vào sự thành công của dự án, đảm bảo chất lượng không khí và tiết kiệm năng lượng.

III. Kết luận và tương lai của thiết kế điều hòa rạp chiếu phim

Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim là một quá trình phức tạp nhưng rất cần thiết để đảm bảo môi trường thoải mái và chất lượng không khí cho khán giả. Với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu ngày càng cao, việc thiết kế hệ thống điều hòa hiệu quả là một thách thức nhưng cũng là cơ hội để nâng cao chất lượng dịch vụ. Trong tương lai, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới, như hệ thống điều hòa không khí thông minh, sẽ giúp cải thiện hiệu suất và trải nghiệm của khán giả.

3.1. Ý nghĩa và tác động của thiết kế điều hòa

Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho rạp chiếu phim không chỉ đảm bảo môi trường thoải mái mà còn có tác động tích cực đến trải nghiệm của khán giả. Một hệ thống điều hòa hiệu quả sẽ giúp khán giả tập trung vào bộ phim và tận hưởng trải nghiệm xem phim một cách trọn vẹn. Ngoài ra, việc thiết kế hệ thống điều hòa phù hợp còn góp phần vào sự phát triển bền vững của rạp chiếu phim, đảm bảo môi trường xanh và tiết kiệm năng lượng.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế điều hòa rạp chiếu phim sẽ là xu hướng tất yếu. Hệ thống điều hòa không khí thông minh, sử dụng trí tuệ nhân tạo và cảm biến, sẽ giúp điều chỉnh môi trường một cách tự động và hiệu quả. Ngoài ra, việc tích hợp các giải pháp tiết kiệm năng lượng, như sử dụng năng lượng mặt trời hoặc hệ thống hồi gió, sẽ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và chi phí vận hành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1.1 Giới thiệu về vị trí đặt công trình thiết kế Công trình thiết kế được xây dựng tại Bắc Giang. Bắc Giang là một tỉnh trung du thuộc vùng Đông Bắc Bộ, Việt Nam. Đây là tỉnh nằm trong quy hoạch vùng thủ đô Hà Nội. Bắc Giang chiếm phần lớn diện tích của vùng Kinh Bắc xưa và có nền văn hoá phong phú, đặc trưng của Kinh Bắc, là một trong những cái nôi của Dân ca Quan họ với 23 làng quan họ cổ được UNESCO công nhận.

Tỉnh lỵ là thành phố Bắc Giang, cách trung tâm thủ đô Hà Nội 50 km. Điều kiện tự nhiên: Bắc Giang có địa hình trung du và là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi phía bắc với châu thổ sông Hồng ở phía nam. Tuy phần lớn diện tích tự nhiên của tỉnh là núi đồi nhưng nhìn chung địa hình không bị chia cắt nhiều. Phía bắc và phía đông nam của tỉnh là vùng rừng núi cao từ 300m - 900 m.

Vùng đồi núi thấp và đồng bằng trung du nằm kẹp giữa hai dãy núi hình cánh cung là cánh cung Đông Triều phía ở phía đông nam và và cánh cung Bắc Sơn ở phía tây - bắc. Cánh cung Đông Triều với dãy núi Yên Tử, cao trung bình 300– 900 m so với mặt biển, trong đó đỉnh cao nhất là 1. Khí hậu: Tỉnh Bắc Giang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa khu vực Đông Bắc Việt Nam, một năm có bốn mùa rõ rệt. Mùa Đông có khí hậu khô, lạnh; mùa Hè khí hậu nóng, ẩm; mùa Xuân và Độ ẩm trung bình trong năm là 83%, một số tháng trong năm có độ ẩm trung bình trên 85%.

Các tháng mùa khô có độ ẩm không khí dao động khoảng 74% - 80%. Nhiệt độ trung bình từ 22- o 23 C.1 Bản đồ tỉnh Bắc Giang 1 1.2 Giới thiệu về loại hình công trình thiết kế Loại công trình được thiết kế là rạp chiếu phim trong nhà. Rạp chiếu phim hay rạp chiếu bóng là địa điểm, thường là một tòa nhà để xem phim. Đa số các rạp chiếu phim có tính thương mại, người xem phái mua vé trước khi vào.

Màn ảnh rộng được đặt một bên của khán phòng và được máy chiếu phim chiếu lên. Rạp chiếu phim mà đồ án em đề cập tới nằm trong tầng 5 của một tòa nhà 6 tầng, phía trên là khu vui chơi, phía dưới là trung tâm thương mại. Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5577:2012: Rạp chiếu phim-Tiêu chuẩn thiết kế, ta có một số tiêu chuẩn khi thiết kế rạp chiếu phim.3 Lựa chọn cấp điều hòa không khí cho công trình Theo tiêu chuẩn 5687-2010 thì tùy theo mức độ quan trọng của công trình mà hệ thống điều hòa không khí được chia làm ba cấp:  Cấp 1: Số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà là 35h/năm – dùng cho hệ thống ĐHKK trong các công trình có công dụng đặc biệt quan trọng  Cấp 2: Số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà từ 150h/năm đến 200h/năm – dùng cho các hệ thống ĐHKK đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt và điều kiện công nghệ trong các công trình có công dụng thông thường như công sở, cửa hàng, nhà văn hóa-nghệ thuật, nhà công nghiệp.  Cấp 3: Số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà là 350h/năm đến 400h/năm – dùng cho các hệ thống ĐHKK trong các công trình công nghiệp không đòi hỏi cao về chế độ nhiệt ẩm và khi thông số tính toán bên trong nhà không thể đảm bảo được thông gió tự nhiên hay cơ khí thông thường không có xử lý nhiệt ẩm.

Do đặc điểm công trình là rạp chiếu phim không yêu cầu quá khắc khe về độ đảm bảo của điều hòa, nên lựa chọn điều hòa không khí cấp 3 để tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu mà cơ bản vẫn đáp ứng được yêu cầu của khách hàng.4 Lựa chọn thông số thiết kế Lựa chọn thông số thiết kế ngoài nhà o o Tỉnh Bắc Giang là tỉnh miền núi, nằm ở toạ độ địa lý 21 vĩ độ Bắc, 106 kinh Ðông, cách thủ đô Hà Nội 50 km. Phía Bắc giáp tỉnh Lạng Sơn, phía Ðông giáp tỉnh Quảng Ninh, phía Tây giáp tỉnh Thái Nguyên, phái Nam giáp tỉnh Bắc Ninh. Do đó ta lấy thông số thiết kế điều hòa không khí của tính Quảng Ninh. Với điều hòa không khí cấp 3, lấy số giờ không đảm bảo trong năm là 350h, theo TCVN 5687-2010 ta có các thông số sau:  Số giờ không đảm bảo: 350, h/năm  Hệ số bảo đảm: Kbđ = 0,960  Entanpy của không khí: 87,85 kJ/kg o  Nhiệt độ: 33 C  Độ ẩm: 66,1 % 2 o  Niệt độ nhiệt kế ướt: tư = 27,5 C  Áp suất: 1001,3 mBar Lựa chọn thông số thiết kế trong phòng điều hòa Do đặc điểm công trình là rạp chiếu phim, trong không gian điều hòa trạng thái của khán giản là nghỉ ngơi tĩnh lặng, nên theo TCVN 5687-2010, ta lựa chọn thông số thiết kế trong không gian điều hòa như sau: Thông số thiết kế cho không gian phòng chiếu phim: o  Nhiệt độ: 25, C  Độ ẩm tương đối: 65 %  Tốc độ gió: 0,5 m/s Thông số thiết kế cho không gian hành lang xung quanh o  Nhiệt độ: 25, C  Độ ẩm tương đối: 65 %  Tốc độ gió: 0,5 m/s Từ đó ta có bảng thông số thiết kế: Bảng 1.1 Thông số tính toán trong nhà và ngoài trời Điểm t , oC  I , kJ/kg d , g/kg N 33 87,85 21,2 T 25 58,19 13 Lựa chọn thông số cấp gió tươi Dựa trên các số liệu phụ lục F, phụ lục G của TCVN 5687-2010 và dựa theo diện tích của từng khu vực ta có: Bảng 1.2 Thông số gió tươi theo khu vực 2 3 Tên phòng Diện tích, m /người Lượng không khí, m /h.người Phòng khán giả 0,7 25 Hành lang 0,7 20 Studio 1,5 25 Phòng bán vé 1,6 30 3 CHƯƠNG 2.

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO PHÒNG KHÁN GIẢ 2.1 Tổng quan phương pháp tính Có nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu nhưng trên thực tế thường dùng theo hai phương pháp sau: + Tính theo phương pháp truyền thống (hệ số nhiệt ẩm thừa) + Tính theo phương pháp Carrier Hai phương pháp này chỉ khác nhau ở cách xác định năng suất lạnh Q o mùa hè và năng suất sưởi Qs mùa đông trong trường hợp có cấp gió tươi hay không cấp gió tươi. Ở đây, ta chọn phương pháp Carrier để tính toán: Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát có dạng: Q  Q  Q  Q o t  ht  at Hình 2.1 giới thiệu sơ đồ đơn giản tính các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa theo Carrier.1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier 2.2 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 Theo [1] nhiệt bức xạ qua kính được xác định như sau: Q11  nt .2) nt – hệ số tác dụng tức thời xác định theo bảng sau: Bảng 2.1 Hệ số tác động tức thời Đông Đông Tây Tây Đông Tây Nam Bắc Nam Bắc Bắc Nam nt 0,62 0,65 0,67 0,88 0,64 0,58 0,61 0,66 4 ' Q 11  F .r ,W Trong đó:  Q'11 – lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng. 2  F – diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m , nếu là gỗ lấy 0,85F. 2  RT – nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào trong phòng, W/m.

Giá trị RT phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng của kính, cửa sổ, giờ trong ngày và độ cao bằng mực nước biển (H=0). Ở đây ta lấy góc tới trung bình tia tới là o 30 , tốc độ gió mặt ngoài kính là 2,5 m/s, mặt trong kính 1 m/s.  c – hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, tính theo công thức:  c  1 H .4) 1000  ds – hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt đọ đọng sương của không khí ở trên mặt o nước biển là 20 C, xác định theo công thức:  1  (t s  20)  .5) ds 10  mm – hệ số ảnh hưởng của mây mù khi trời không mây mm =1, khi trời có mây mm =0,85. Ở đây ta lấy theo giá trị lớn nhất mm =1.

 kh – hệ số ảnh hưởng của khung, khung gỗ lấy kh =1, khung kim loại lấy kh =1,17. Công trình có khung là kim loại nên ta lấy kh =1,17. – hệ số kính, phụ thuộc vào màu sắc và kiểu loại kính khác với kính cơ bản. Tra theo bảng 1.7 [1] với kính cơ bản ta có m.

 r – hệ số mặt trời, kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong kính, khi không có màn che bên trong r =1. Do không gian điều hòa là phòng khán được bao quanh bởi tưởng và xung quanh không gian có hành lang bao quanh nên không có ảnh hưởng do bức xạ của mặt trời. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t : Q21 Do rạp chiếu phim nằm ở tầng 5 trong tòa nhà 6 tầng, trên rạp chiếu phim là khu vui chơi cũng là không gian phòng điều hòa nên  t  0 và Q21  0. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 Nhiệt truyền qua vách Q22 gồm 2 thành phần:  Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà t  t N  tT 5  Do bức xạ mặt trời vào tường, ví dụ tường hướng đông, tây…tuy nhiên phần nhiệt này được coi bằng không khi tính toán.

Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức: Q22  Q2 i  k i .6) Trong đó:  Q22t , Q22c , Q22 k – nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào, cửa sổ, W  ki – hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính, W/m2K  Fi. – diện tích tường, cửa, kính tương ứng, m2 Các vách được bao quanh bởi hành lang, trong không gian hành lang cũng o được lắp đặt điều hòa với nhiệt độ thiết kế là tN = 25 C, nhiệt bên trong phòng được thiết kế là tT = 25 oC nên Q22  0. Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức: Q23  k .7) Trong đó:  F – Diện tích sàn, m2  t – Độ chênh nhiệt độ bên ngoài và bên trong, ở đây sàn đặt trên mặt đất nên t  t N  tT .