Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ô nhiễm không khí môi trường đô thị và công nghiệp tại Việt Nam ngày càng gia tăng, với chỉ số bụi mịn PM2.5 ở mức cao (Việt Nam xếp thứ 5/9 trong khu vực Đông Nam Á và thứ 36/117 trên thế giới năm 2022). Khí thải công nghiệp, giao thông và các hoạt động nông nghiệp làm suy giảm chất lượng không khí ngoài trời, trực tiếp tác động đến không gian làm việc kín qua hệ thống thông gió lấy khí tươi. Trong môi trường văn phòng, người lao động làm việc trung bình 10 giờ mỗi ngày; việc thiếu dưỡng khí ($O_2$), tích tụ khí carbonic ($CO_2$), bụi mịn và phân bố nhiệt - gió không hợp lý sẽ gây mệt mỏi, suy giảm hiệu suất lao động và tiềm ẩn nhiều nguy cơ bệnh đường hô hấp, tim mạch.

Công trình văn phòng nhà máy Dalat Milk được xây dựng năm 2021 tại tỉnh Lâm Đồng do Công ty TNHH MADEA Việt Nam làm tổng thầu. Văn phòng khảo sát tại tầng 2 có diện tích mặt bằng $8\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$ (diện tích sàn $36\text{ m}^2$), chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu cao nguyên Lâm Đồng. Việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) bằng công thức giải tích truyền thống (như phương pháp Carrier) thường chỉ tính toán công suất lạnh tổng thể dựa trên các giả định đồng nhất, chưa kiểm soát chi tiết trường phân bố vận tốc gió, nhiệt độ và các chỉ số tiện nghi cục bộ tại từng vị trí người ngồi.

Mục tiêu chính của đề tài là khảo sát, đánh giá sự ảnh hưởng của góc mở cánh đảo gió máy lạnh âm trần cassette ($30^\circ$, $40^\circ$, $50^\circ$), lưu lượng gió cấp ($810\text{ m}^3/\text{h}$ đến $1230\text{ m}^3/\text{h}$) và lưu lượng cấp gió tươi ($200\text{ m}^3/\text{h}$, $400\text{ m}^3/\text{h}$, $600\text{ m}^3/\text{h}$) đến các tiêu chí tiện nghi nhiệt và chất lượng không khí trong phòng văn phòng bằng phương pháp mô phỏng số động lực học dòng chảy (CFD).

Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm 4 nội dung:

  1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà (IAQ) và các tiêu chuẩn đánh giá tiện nghi nhiệt (TC).
  2. Xây dựng mô hình hình học 3D, chia lưới và thiết lập điều kiện biên cho bài toán mô phỏng CFD trên phần mềm ANSYS Workbench 2022 R1 dựa trên các thông số tính toán tải nhiệt đầu vào.
  3. So sánh các kết quả mô phỏng với các tiêu chuẩn tiện nghi nhiệt quốc tế và phân tích mức độ ảnh hưởng của các thông số vận hành bằng phương pháp Taguchi kết hợp phần mềm Minitab.
  4. Đề xuất giải pháp cải tiến hệ thống phân phối khí nhằm tối ưu hóa tiện nghi nhiệt và chất lượng không khí trong không gian văn phòng.

Đối tượng nghiên cứu là trường vận tốc, trường nhiệt độ, nồng độ $CO_2$ và các chỉ số tiện nghi nhiệt ($PMV$, $PPD$, $DR$, $VATD$) trong không gian phòng làm việc. Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại phòng văn phòng tầng 2 nhà máy Dalat Milk (tỉnh Lâm Đồng, vĩ độ $12^\circ\text{B}$), thời điểm khảo sát tính toán tải nhiệt cực đại vào tháng 4 trong khung giờ làm việc từ 06:00 đến 17:00.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

  • Tiện nghi nhiệt (Thermal Comfort - TC): Dựa trên tiêu chuẩn của Hiệp hội Kỹ sư Nhiệt, Lạnh và Điều hòa Không khí Hoa Kỳ (ASHRAE) với thang cảm nhiệt 7 bậc (từ -3: Rất lạnh đến +3: Rất nóng). Đánh giá thông qua các chỉ số:
    • Dự đoán cảm giác nhiệt trung bình ($PMV$ - Predicted Mean Vote) và Dự đoán tỷ lệ phần trăm không hài lòng ($PPD$ - Predicted Percentage of Dissatisfied) xác định theo cân bằng nhiệt cơ thể dựa trên 6 thông số: tỷ lệ trao đổi chất ($met$), độ cách nhiệt quần áo ($clo$), nhiệt độ không khí ($t_a$), nhiệt độ bức xạ trung bình ($t_r$), vận tốc gió ($v$) và độ ẩm tương đối ($\varphi$).
    • Chỉ số mức gió lùa ($DR$ - Draft Rate): Đánh giá tỷ lệ phần trăm người khó chịu do dòng khí chuyển động cục bộ, yêu cầu $DR < 20%$.
    • Chênh lệch nhiệt độ không khí theo phương thẳng đứng ($VATD$ - Vertical Air Temperature Difference): Đánh giá mức chênh lệch nhiệt độ giữa vùng đầu ($1{,}1\text{ m}$) và mắt cá chân ($0{,}1\text{ m}$) của người ngồi.
  • Chất lượng không khí trong nhà (Indoor Air Quality - IAQ): Khảo sát các chất ô nhiễm chính gồm $CO_2$, $CO$, $SO_2$, $NO_2$, $O_3$, $PM2.5$, $PM10$ và hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ($VOCs$). Đề tài tập trung theo dõi nồng độ $CO_2$ và tỷ lệ cấp khí tươi theo tiêu chuẩn IAQI dựa trên hướng dẫn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA).
  • Tính toán tải nhiệt: Áp dụng phương pháp tính toán tải lạnh Carrier để xác định năng suất lạnh $Q_0 = Q_t = Q_{ht} + Q_{at}$ (tổng nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa qua kính $Q_{11}$, tường $Q_{22}$, mái $Q_{21}$, con người $Q_4$, thiết bị $Q_3$, gió tươi $Q_6$, gió lọt $Q_5$).

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp tính toán truyền thống: Sử dụng phương pháp Carrier để tính toán các dòng nhiệt tải hiện và nhiệt tải ẩn, xác định điểm làm việc trên đồ thị không khí ẩm $t-d$.
  • Phương pháp mô phỏng số (CFD): Sử dụng phần mềm ANSYS Fluent trong môi trường ANSYS Workbench 2022 R1 để giải hệ phương trình bảo toàn khối lượng, động lượng, năng lượng và phương trình mô hình dòng rối đa pha.
  • Phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi: Sử dụng ma trận trực giao $L_9$ nhằm giảm số lượng ca mô phỏng thử nghiệm nhưng vẫn phân tích đầy đủ tác động của các yếu tố đầu vào (độ mở cánh đảo, lưu lượng gió cấp, nhiệt độ cài đặt, lưu lượng gió tươi).
  • Phương pháp thống kê: Sử dụng phần mềm Minitab để xử lý dữ liệu qua phân tích phương sai (ANOVA một chiều, ANOVA hai chiều) và phân tích hồi quy (Regression Analysis) nhằm đánh giá mức độ tương quan giữa các yếu tố.

Nguồn dữ liệu

  • Thông số khí hậu địa phương tại tỉnh Lâm Đồng: Nhiệt độ ngoài trời thiết kế $t_N = 30^\circ\text{C}$, độ ẩm $\varphi_N = 83%$, entanpi $I_N = 87\text{ kJ/kg}$, độ chứa hơi $d_N = 21{,}8\text{ g/kg kkk}$.
  • Điều kiện tiện nghi yêu cầu trong phòng: Nhiệt độ trong nhà $t_T = 23^\circ\text{C}$, độ ẩm $\varphi_T = 60%$, entanpi $I_T = 50\text{ kJ/kg}$, độ chứa hơi $d_T = 9\text{ g/kg kkk}$.
  • Hồ sơ kỹ thuật và bản vẽ kiến trúc công trình nhà máy Dalat Milk năm 2021.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1. Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài

Chương này phân tích bối cảnh ô nhiễm không khí tại Việt Nam với nồng độ bụi mịn PM2.5 cao và tác động tiêu cực của môi trường vi khí hậu văn phòng kém chất lượng đến sức khỏe người lao động. Tác giả trình bày lịch sử hình thành và phát triển của bộ phần mềm ANSYS qua 6 giai đoạn phát triển từ năm 1970 đến các phiên bản hiện đại (ANSYS Workbench 2022 R1, Fluent), các module chính như DesignModeler, Meshing, Mechanical Workbench và Mechanical APDL. Đồng thời, chương 1 giới thiệu những thách thức khi thiết kế ĐHKK (đặc điểm công trình, vị trí lắp đặt dàn lạnh, dàn nóng, góc mở cánh đảo gió, tiết kiệm năng lượng với Inverter), lý thuyết phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi với ma trận trực giao và công cụ thống kê Minitab (phân tích phương sai ANOVA một chiều, ANOVA hai chiều và phân tích hồi quy).

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Nội dung chương tập trung vào cơ chế phát sinh và tác động của các chất ô nhiễm không khí trong nhà ($CO_2$, $CO$, $SO_2$, $NO_2$, $O_3$, $PM2.5$, $PM10$, $VOCs$) cùng tiêu chuẩn đánh giá chỉ số chất lượng không khí ngoài trời (AQI) và trong nhà (IAQI). Tác giả trình bày chi tiết 6 yếu tố quyết định tiện nghi nhiệt (tỷ lệ trao đổi chất, độ cách nhiệt quần áo, nhiệt độ không khí, nhiệt độ bức xạ, tốc độ gió, độ ẩm tương đối), thang cảm nhiệt ASHRAE 7 bậc, công thức tính toán chỉ số $PMV$ theo cân bằng nhiệt Fanger, quan hệ giữa $PMV$ và tỷ lệ không hài lòng $PPD$. Chỉ số mức gió lùa $DR$ được xác định dựa trên nhiệt độ không khí $t_a$, vận tốc gió $v$ và cường độ dòng rối $Tu$. Cuối chương, quy trình mô phỏng số CFD được chuẩn hóa qua 8 bước: dựng hình học, chia lưới, thiết lập thông số mô hình, chọn phương pháp giải, chạy mô phỏng, kiểm tra tính hội tụ của lưới, đánh giá kết quả và xuất báo cáo.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT LẬP THÔNG SỐ ĐẦU VÀO

Chương 3 triển khai tính toán tải nhiệt chi tiết cho phòng văn phòng tầng 2 nhà máy Dalat Milk ($8\text{ m} \times 4{,}5\text{ m}$, diện tích sàn $36\text{ m}^2$) theo phương pháp Carrier.

Hạng mục tính toán tải nhiệt Thông số và kết cấu Giá trị tính toán
Bức xạ qua kính ($Q_{11}$) Kính Calorex xanh ($\alpha_k = 0{,}57$), rèm sáng ($\alpha_m = 0{,}56$), khung kim loại ($k_h = 1{,}17$), hệ số độ cao $c=1$, hệ số đọng sương $d_s = 0{,}92$ Hướng Tây Bắc ($21{,}6\text{ m}^2$): $Q_{11tb} = 2217\text{ W}$
Hướng Đông Bắc ($12{,}15\text{ m}^2$): $Q_{11db} = 1247\text{ W}$
Truyền nhiệt qua vách ($Q_{22}$) Tường dày $230\text{ mm}$ (vữa trát ngoài $15\text{ mm}$, gạch, vữa trong $15\text{ mm}$), $\Delta t = 7^\circ\text{C}$, diện tích $33{,}75\text{ m}^2$ Hệ số truyền nhiệt trực tiếp $k_{tt} = 2{,}81\text{ W/m}^2\text{K}$
Dòng nhiệt truyền qua tường: $Q_{22t} = 664\text{ W}$
Truyền nhiệt qua mái ($Q_{21}$) Trần ngăn cách với phòng có điều hòa ở tầng trên $Q_{21} = 0\text{ W}$
Hệ thống thiết bị Máy điều hòa âm trần cassette và hệ thống xử lý gió tươi PAU Thông số cấp gió $810 - 1230\text{ m}^3/\text{h}$, cấp gió tươi $200 - 600\text{ m}^3/\text{h}$

Chương này cũng thiết lập sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa không khí VRV kết hợp thiết bị xử lý không khí tươi sơ bộ PAU.

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ MÔ PHỎNG

Chương 4 thực hiện dựng mô hình hình học 3D của văn phòng và máy lạnh cassette âm trần. Tác giả tiến hành thử nghiệm và so sánh ba phương pháp chia lưới: Poly-hexcore, Polyhedral và Hexcore. Để đảm bảo tính độc lập của lưới, ba mật độ phần tử được khảo sát: $1{,}0$ triệu phần tử, $1{,}4$ triệu phần tử và $1{,}9$ triệu phần tử dạng Poly-hexcore. Chất lượng lưới được kiểm soát qua các chỉ số Skewness, Aspect Ratio và Residual hội tụ của các phương trình năng lượng, động lượng và phương trình mô hình rối. Điều kiện biên được áp dụng đầy đủ cho các bề mặt tường, cửa kính, miệng thổi, miệng hút của máy cassette và miệng cấp/thải gió tươi PAU.

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương 5 phân tích chi tiết dữ liệu kết quả mô phỏng theo ma trận trực giao Taguchi $L_9$ trên hai mặt cắt khảo sát (mặt cắt 1 và mặt cắt 2) trong không gian làm việc:

  • Đánh giá mức gió lùa ($DR$): Trường phân bố chỉ số $DR$ được trích xuất tại các mặt cắt ngang qua vị trí cổ chân ($0{,}1\text{ m}$), mặt cắt đầu người ngồi ($1{,}1\text{ m}$) và mặt cắt dọc qua tâm cassette. Kết quả chỉ ra vùng có người ngồi chịu tác động khác nhau tùy thuộc vào góc mở cánh đảo gió và lưu lượng thổi.
  • Đánh giá chênh lệch nhiệt độ thẳng đứng ($VATD$): Đo lường sự phân tầng nhiệt độ giữa đầu và mắt cá chân. Dữ liệu từ ANSYS được nhập vào Minitab để phân tích Taguchi và hồi quy (Regression Analysis), xác định mức độ tác động của từng thông số.
  • Đánh giá $PMV$ và $PPD$: Khảo sát chi tiết tại 9 điểm vị trí làm việc trong văn phòng. Sự phân bố $PMV$ và $PPD$ thay đổi theo các góc mở cánh đảo ($30^\circ$, $40^\circ$, $50^\circ$) và các mức lưu lượng.
  • Chất lượng không khí: Phân tích nồng độ $CO_2$ tương ứng với các mức cấp gió tươi $200\text{ m}^3/\text{h}$, $400\text{ m}^3/\text{h}$ và $600\text{ m}^3/\text{h}$.

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN

Tổng kết toàn bộ kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số điều khiển máy lạnh âm trần cassette đến trường nhiệt, gió và chất lượng không khí trong văn phòng; đề xuất giải pháp cải tiến hệ thống ĐHKK.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

Dữ liệu mô phỏng và phân tích thống kê rút ra các kết quả cụ thể:

  • Việc điều chỉnh góc mở cánh đảo gió của máy lạnh cassette âm trần ($30^\circ$, $40^\circ$, $50^\circ$) làm thay đổi cục bộ hướng dòng khí lạnh thổi xuống sàn, tạo ra sự dao động đáng kể về chỉ số mức gió lùa ($DR$) và chênh lệch nhiệt độ theo phương thẳng đứng ($VATD$) giữa các vị trí làm việc. Độ đồng đều của các chỉ số tiện nghi nhiệt trong phòng khi sử dụng máy cassette tương đối thấp.
  • Góc mở cánh đảo gió có tác động rất ít đến chất lượng không khí tổng thể (nồng độ $CO_2$) trong phòng kín; nồng độ $CO_2$ phụ thuộc chủ yếu vào lưu lượng cấp gió tươi từ hệ thống PAU ($200 - 600\text{ m}^3/\text{h}$).
  • Bảng ma trận trực giao Taguchi $L_9$ đã xác định được mức độ ảnh hưởng của từng thông số đầu vào (lưu lượng gió cấp $810 - 1230\text{ m}^3/\text{h}$, góc mở $30^\circ - 50^\circ$) đến giá trị $PMV$, $PPD$ tại 9 điểm làm việc và kiểm chứng độ tin cậy thông qua phân tích ANOVA/Regression trên Minitab.

Giải pháp và kiến nghị

Tác giả đề xuất giải pháp kỹ thuật đối với các công trình văn phòng có yêu cầu tiện nghi cao:

  • Thay thế dàn lạnh âm trần cassette thổi trực tiếp bằng hệ thống dàn lạnh âm trần nối ống gió kết hợp hệ thống cấp gió tươi PAU.
  • Giải pháp nối ống gió cho phép bố trí các miệng thổi khuếch tán đều trên trần, hạn chế dòng gió lùa tốc độ cao thổi trực tiếp vào vùng làm việc của nhân viên, duy trì chênh lệch nhiệt độ thẳng đứng ($VATD$) ở mức thấp và đảm bảo tính thẩm mỹ cho không gian nội thất mà không đòi hỏi người dùng phải liên tục tùy chỉnh nhiệt độ hoặc cánh đảo gió.

Đóng góp của đề tài

  • Kết hợp phương pháp tính toán tải nhiệt truyền thống Carrier với công cụ mô phỏng số CFD (ANSYS Workbench 2022 R1) để trực quan hóa chi tiết các trường vật lý vi khí hậu 3D trong phòng làm việc thực tế tại Lâm Đồng.
  • Ứng dụng phương pháp Taguchi và công cụ thống kê Minitab (ANOVA) vào bài toán đánh giá tiện nghi nhiệt trong ngành HVAC, cung cấp quy trình phân tích định lượng ảnh hưởng của các thông số vận hành thiết bị điều hòa không khí.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Mô hình mô phỏng được thực hiện ở chế độ dừng (steady-state) ứng với chế độ tải nhiệt cực đại của tháng 4 (mùa nóng nhất tại Lâm Đồng), chưa xét đến sự biến thiên động theo thời gian trong suốt các mùa trong năm.
  • Điều kiện người trong phòng được giả định ở trạng thái tĩnh tại (tỷ lệ trao đổi chất cố định), chưa xét đến ảnh hưởng của việc di chuyển và thay đổi mật độ nhân viên trong không gian thực tế.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng mô phỏng động lực học theo thời gian (transient) để khảo sát quá trình quá độ từ khi khởi động hệ thống đến khi đạt trạng thái xác lập.
  • Nghiên cứu mô phỏng đối chứng chi tiết giữa phương án dàn lạnh cassette và dàn lạnh giấu trần nối ống gió với các kiểu miệng thổi khuếch tán (diffuser) khác nhau.
  • Mô phỏng lan truyền bụi mịn PM2.5 và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ($VOCs$) khi tích hợp các cấp phin lọc khác nhau trong cụm xử lý không khí tươi PAU.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, Kỹ thuật Cơ điện tử, Kỹ thuật Xây dựng/HVAC: Tham khảo phương pháp tính toán tải nhiệt công trình văn phòng theo Carrier, quy trình dựng hình và thiết lập bài toán mô phỏng dòng chảy - truyền nhiệt trên ANSYS Fluent.
  • Kỹ sư thiết kế và vận hành hệ thống cơ điện (MEP): Tham khảo quy trình đánh giá tiện nghi nhiệt Fanger ($PMV/PPD$), chỉ số gió lùa $DR$, chênh lệch nhiệt độ $VATD$ và cách ứng dụng phương pháp Taguchi / ANOVA trên Minitab để tối ưu hóa vị trí và thông số vận hành của dàn lạnh trong không gian phòng làm việc.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Chương 3 (tính toán chi tiết các thành phần tải nhiệt bức xạ kính và truyền nhiệt tường theo Carrier cho công trình thực tế) và Chương 4 - Chương 5 (quy trình chia lưới Poly-hexcore, thiết lập điều kiện biên và phân tích dữ liệu Taguchi $L_9$).

Câu hỏi thường gặp

1. Thông số nhiệt độ và độ ẩm thiết kế ngoài trời và trong nhà tại công trình văn phòng Dalat Milk được chọn là bao nhiêu?

Theo tính toán trong đồ án, thông số điều kiện ngoài trời tại Lâm Đồng là nhiệt độ $t_N = 30^\circ\text{C}$, độ ẩm $\varphi_N = 83%$ (tra đồ thị $t-d$ được $I_N = 87\text{ kJ/kg}$, $d_N = 21{,}8\text{ g/kg kkk}$). Điều kiện vi khí hậu duy trì trong nhà là nhiệt độ $t_T = 23^\circ\text{C}$, độ ẩm $\varphi_T = 60%$ (ứng với $I_T = 50\text{ kJ/kg}$, $d_T = 9\text{ g/kg kkk}$).

2. Dòng nhiệt bức xạ qua kính và truyền nhiệt qua tường của văn phòng được tính toán như thế nào?

Theo phương pháp Carrier, phòng có kết cấu kính Calorex màu xanh ($\alpha_k = 0{,}57$) kèm rèm sáng ($\alpha_m = 0{,}56$), khung kim loại ($k_h = 1{,}17$). Nhiệt bức xạ qua kính hướng Tây Bắc (diện tích $21{,}6\text{ m}^2$) là $Q_{11tb} = 2217\text{ W}$, hướng Đông Bắc (diện tích $12{,}15\text{ m}^2$) là $Q_{11db} = 1247\text{ W}$. Kết cấu tường dày $230\text{ mm}$ (vữa trát ngoài $15\text{ mm}$, vữa trong $15\text{ mm}$) có hệ số truyền nhiệt trực tiếp $k_{tt} = 2{,}81\text{ W/m}^2\text{K}$, dòng nhiệt truyền qua tường tiếp xúc ngoài trời ($33{,}75\text{ m}^2$) với chênh lệch nhiệt độ $\Delta t = 7^\circ\text{C}$ là $Q_{22t} = 664\text{ W}$.

3. Những dạng lưới nào đã được thử nghiệm và mô hình CFD sử dụng lưới nào để đảm bảo tính hội tụ?

Tác giả đã thử nghiệm ba loại lưới trong ANSYS Meshing: Poly-hexcore, Polyhedral và Hexcore. Để kiểm tra tính độc lập của lưới, mô hình đã khảo sát ba mức phần tử dạng Poly-hexcore gồm $1{,}0$ triệu phần tử, $1{,}4$ triệu phần tử và xấp xỉ $1{,}9$ triệu phần tử. Kết quả kiểm tra chỉ số độ méo (Skewness), tỷ số khung hình (Aspect Ratio) và phần dư hội tụ (Residuals) cho thấy lưới Poly-hexcore $1{,}9$ triệu phần tử đảm bảo độ chính xác và tính hội tụ cao nhất.

4. Ma trận Taguchi và phần mềm Minitab được sử dụng để khảo sát những yếu tố nào?

Phương pháp Taguchi sử dụng ma trận trực giao $L_9$ để khảo sát sự kết hợp của các yếu tố gồm: góc mở cánh đảo gió máy lạnh cassette ($30^\circ$, $40^\circ$, $50^\circ$), lưu lượng gió cấp ($810 - 1230\text{ m}^3/\text{h}$) và các mức lưu lượng thông gió tươi ($200$, $400$, $600\text{ m}^3/\text{h}$). Dữ liệu kết quả được phân tích bằng Minitab qua công cụ ANOVA và hồi quy tuyến tính để xác định mức độ tác động của từng yếu tố đến các chỉ số tiện nghi $DR$, $VATD$, $PMV$ và $PPD$.

5. Tác giả đề xuất giải pháp kỹ thuật gì để thay thế máy lạnh cassette âm trần trong văn phòng?

Từ kết quả mô phỏng cho thấy việc điều chỉnh cánh đảo của máy cassette tạo độ đồng đều tiện nghi nhiệt thấp, tác giả khuyến nghị thay thế máy lạnh cassette âm trần bằng hệ thống dàn lạnh âm trần nối ống gió. Giải pháp này phân phối luồng khí lạnh đồng đều qua hệ thống miệng gió trần, triệt tiêu vùng gió lùa tốc độ cao trực tiếp vào nhân viên, duy trì thẩm mỹ kiến trúc và đảm bảo các tiêu chuẩn tiện nghi nhiệt $PMV/PPD$ ổn định.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của nhóm tác giả Đỗ Nguyễn Quang Hưng và Nguyễn Thế Sơn (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) đã thực hiện thành công bài toán tính toán tải nhiệt theo phương pháp Carrier và mô phỏng số 3D CFD trên phần mềm ANSYS Workbench 2022 R1 cho văn phòng nhà máy Dalat Milk tại Lâm Đồng. Nghiên cứu đã định lượng rõ tác động của các góc mở cánh đảo gió cassette ($30^\circ$, $40^\circ$, $50^\circ$) và các mức lưu lượng cấp gió đến sự phân bố trường nhiệt độ, trường vận tốc và các chỉ số tiện nghi ($PMV$, $PPD$, $DR$, $VATD$). Kết hợp quy hoạch thực nghiệm Taguchi $L_9$ và phân tích thống kê trên Minitab, công trình cung cấp cơ sở khoa học xác thực để đề xuất giải pháp chuyển đổi sang hệ thống dàn lạnh âm trần nối ống gió kết hợp cấp gió tươi PAU, nâng cao chất lượng vi khí hậu văn phòng công nghiệp.