CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH & LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan về địa điểm xây dựng Tỉnh Cà Mau là mảnh đất tận cùng của tổ quốc với 3 mặt tiếp giáp với biển, cách thành phố Cần Thơ 180 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh 350 km, `105o25' - 104o43' kinh Đông, Toạ độ các điểm cực của tỉnh Cà Mau: - Điểm cực Đông tại 105o25' kinh Đông thuộc xã Tân Thuận, huyện Đầm Dơi, - Điểm cực Tây tại 104o43' kinh Đông thuộc xã Đất Mũi, huyện Ngọc Hiển, - Điểm cực Nam tại 8o34’ vĩ Bắc thuộc xã Viên An, huyện Ngọc Hiển, - Điểm cực Bắc tại 9o33' vĩ Bắc thuộc xã Biển Bạch, huyện Thới Bình, 1.1 Vị trí địa lý - Phía Đông giáp Biển Đông với đường bờ biển 107 km - Phía Tây và phía Nam giáp Vịnh Thái Lan với đường bờ biển 147 km - Phía Bắc giáp tỉnh Bạc Liêu và tỉnh Kiên Giang 1.2 Địa hình - Cà Mau là vùng đất thấp, thường xuyên bị ngập nước, Cà Mau có 5 nhóm đất chính gồm: đất phèn, đất than bùn, đất bãi bồi, đất mặn và đất kênh rạch, - Rừng Cà Mau là loại hình sinh thái đặc thù, rừng sinh thái ven biển ngập mặn được phân bố dọc ven biển với chiều dài 254 km, Bên cạnh đó, Cà Mau còn có hệ sinh thái rừng tràm nằm sâu trong lục địa ở các huyện U Minh, Trần Văn Thời, Thới Bình quy mô 35,000 ha, Diện tích rừng ngập mặn ở Cà Mau chiếm 77% rừng ngập mặn của vùng đồng bằng sông Cửu Long, 1.3 Khí hậu - Tỉnh Cà Mau mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, với nền nhiệt độ cao vào loại trung bình trong tất cả các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, - Khí hậu Cà Mau được chia thành 2 mùa là mùa mưa và mùa khô, Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, - Lượng mưa ở Cà Mau trung bình có 165 ngày mưa/năm, với 2,360 mm, - Độ ẩm trung bình năm là 85,6%, nhiệt độ trung bình hàng năm là 26,50C, Nhiệt độ trung bình cao nhất trong năm là vào tháng 4, khoảng 27,60C, 5 Nhiệt độ trung bình thấp nhất vào tháng 1, khoảng 250C, - Biên nhiệt độ trung bình trong 1 năm là 2,7 0C, Năm 2014, nhiệt độ thấp nhất ở đây đã xuống tới 20 độ C (tháng 1) (trước đó vào tháng 12 năm 2013 đã xuống còn 18 độ C), Nhiệt độ cao nhất là 38 độ C khi đang trong mùa khô vào tháng 4 năm 2016 1.2 Giới thiệu công trình 1.1 Diện tích các phòng điều hòa Công trình cần được thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió là Khách sạn ở Cà Mau trên mặt bằng có kích thước 66 x 27 x 4,2 (m). Khách sạn có 2 tầng bao gồm: Bảng 1. 1 diện tích phòng điều hòa Tầng Phòng Diện tích (m2) Nhà hàng 345 Sảnh cafe 240 Sảnh chờ 160 1 Phòng marketing 58 Phòng 101,102 24 Phòng 103,104 33 Phòng 105,106 42 Phòng 201 39 Phòng 202 34 Phòng 203-208 44 2 Phòng 209,210 55 Phòng 211,212 75 Phòng 213 35 Phòng 214-219 56 Phòng 220 52 Phòng 221 42 Phòng 222 55 1.2 Mặt bằng công trình 6 Hình1.1Mặt bằng tầng 1 Hình 1.2 Mặt bằng tầng 2 7 1.
Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Đồ án môn học chuyên ngành Công nghệ Lạnh và Điều hòa không khí (thuộc ngành Kỹ thuật Nhiệt Lạnh, Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt Lạnh, hoàn thành tháng 4/2023) tập trung giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho một công trình khách sạn tiêu chuẩn xây dựng tại tỉnh Cà Mau. Cà Mau là địa phương địa đầu cực Nam Việt Nam (tọa độ địa lý từ 105°25' đến 104°43' kinh Đông và 8°34' đến 9°33' vĩ Bắc), có ba mặt giáp biển, mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo. Nền nhiệt độ tại khu vực duy trì ở mức cao quanh năm (nhiệt độ trung bình năm 26,5°C, biên độ dao động nhiệt độ trung bình năm chỉ 2,7°C, độ ẩm trung bình năm đạt 85,6% và lượng mưa trung bình 2.360 mm/năm), đòi hỏi hệ thống điều hòa phải hoạt động liên tục với công suất tải lạnh lớn và yêu cầu xử lý ẩm nghiêm ngặt.
Mục tiêu cốt lõi của đề tài là xây dựng phương án kỹ thuật hoàn chỉnh nhằm duy trì các thông số vi khí hậu tiện nghi, vệ sinh cho con người bên trong công trình, đồng thời đảm bảo tính kinh tế và tối ưu hóa vận hành. Nhiệm vụ nghiên cứu được phân định thành 5 nội dung chính:
- Thu thập dữ liệu địa lý, khí hậu địa phương, khảo sát mặt bằng công trình và lựa chọn cấp điều hòa không khí cùng các thông số vi khí hậu tính toán trong và ngoài nhà theo tiêu chuẩn hiện hành.
- Tính toán cân bằng nhiệt thừa và ẩm thừa (nhiệt hiện và nhiệt ẩn) chi tiết cho từng không gian chức năng theo phương pháp Carrier.
- Thành lập sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp, biểu diễn chu trình trên ẩm đồ, tính toán lưu lượng gió cấp, gió hồi, kiểm tra điều kiện vệ sinh nhiệt độ gió thổi vào và điều chỉnh lưu lượng gió tươi.
- Phân tích so sánh kỹ thuật - kinh tế giữa các hệ thống điều hòa không khí (VRV/VRF và Chiller) để lựa chọn giải pháp công nghệ; xác định các hệ số suy giảm năng suất lạnh thực tế và tính chọn cụm dàn nóng, dàn lạnh.
- Thiết kế mạng lưới vận chuyển không khí, lựa chọn miệng gió, xác định phương pháp tính toán đường ống gió và tổn thất áp suất để chọn quạt cấp gió tươi.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng: Hệ thống điều hòa không khí và thông gió tiện nghi cho tòa nhà khách sạn.
- Phạm vi không gian: Công trình khách sạn 2 tầng với kích thước mặt bằng 66 m x 27 m, chiều cao tầng 4,2 m, tổng diện tích sàn hơn 3.500 m2. Không gian điều hòa bao gồm khu vực tầng 1 (nhà hàng 345 m2, sảnh cà phê 240 m2, sảnh chờ 160 m2, phòng marketing 58 m2, các phòng ngủ từ 101 đến 106) và khu vực tầng 2 (các phòng ngủ từ 201 đến 222, diện tích từ 34 m2 đến 75 m2).
- Phạm vi thời gian và chế độ tính toán: Khảo sát thông số làm việc theo chu kỳ hai mùa (mùa hè và mùa đông) dựa trên số liệu quan trắc khí hậu dài hạn của tỉnh Cà Mau.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán
Để giải quyết bài toán thiết kế kỹ thuật, tác giả sử dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và tài liệu chuyên ngành:
- Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 5687-2010 "Thông gió - Điều hòa không khí - Tiêu chuẩn thiết kế".
- Cơ sở lý thuyết chuyên môn: Giáo trình "Thiết kế hệ thống ĐHKK" của tác giả Nguyễn Đức Lợi; đồ thị không khí ẩm ASHRAE Psychrometric Chart và phần mềm nhiệt động CoolPack để tra cứu thông số trạng thái không khí.
- Phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm: Tác giả áp dụng phương pháp Carrier thay vì phương pháp truyền thống (hệ số nhiệt ẩm thừa). Phương pháp này tính toán phân tách chi tiết các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa phát sinh từ môi trường và nội tại công trình.
- Phương pháp lập sơ đồ không khí: Ứng dụng chu trình không khí tuần hoàn 1 cấp, xác định các tia quá trình thông qua các tỷ số nhiệt hiện: hệ số nhiệt hiện phòng (RSHF), hệ số nhiệt hiện tổng (GSHF), hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (ESHF) và hệ số đi vòng của dàn lạnh (Bypass Factor - $\varepsilon_{BF}$).
- Phương pháp tính chọn thiết bị: Quy đổi năng suất lạnh yêu cầu sang năng suất lạnh tiêu chuẩn danh định của nhà sản xuất dựa trên 4 hệ số hiệu chỉnh ($\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3, \alpha_4$), kết hợp hệ số đồng thời nhằm tránh lãng phí công suất lắp đặt.
Thiết kế kỹ thuật và cấu hình hệ thống
Văn bản tiến hành phân tích so sánh toàn diện 18 tiêu chí kỹ thuật và vận hành giữa hai giải pháp trung tâm phổ biến: hệ thống Chiller (giải nhiệt nước / giải nhiệt gió) và hệ thống biến lưu lượng môi chất VRV/VRF. Kết quả so sánh được tổng hợp như sau:
| Tiêu chí so sánh | Hệ thống Water Chiller | Hệ thống VRV/VRF |
|---|---|---|
| Phạm vi phù hợp | Công trình lớn (>20.000 m2 sàn, công suất >3.000 kW), nhu cầu lạnh liên tục 24/24 | Công trình vừa và nhỏ, tải lạnh phân tán, không ổn định, linh hoạt cục bộ |
| Hệ thống phụ trợ | Cần bơm nước lạnh, bơm nước giải nhiệt, tháp giải nhiệt, bình giãn nở | Không cần hệ thống nước phụ trợ |
| Không gian bố trí | Cần phòng máy riêng cho Chiller, bơm, AHU; tháp giải nhiệt trên mái | Không cần phòng máy; dàn nóng gọn đặt trên mái hoặc ban công |
| Vận hành & tự động hóa | Cần đội ngũ công nhân vận hành chuyên trách; khó tự động hóa đồng bộ | Tự động hóa hoàn toàn; kết nối tốt với hệ thống BMS; không cần nhân công |
| Khả năng giảm tải | Hiệu quả tốt nhất ở mức 60 - 100% tải; điều chỉnh theo bậc | Rất linh hoạt, điều chỉnh biến tần xuống 3 - 10% năng suất lạnh |
| Tiêu thụ điện năng | Cao | Thấp hơn khoảng 30% so với Chiller trong điều kiện vận hành thực tế |
| Tiêu chuẩn an toàn rò rỉ | Không rò rỉ môi chất vào phòng | Có nguy cơ rò rỉ gas, nồng độ an toàn cho phép là 1,44 kg/m3 |
Căn cứ vào quy mô khách sạn (diện tích sàn hơn 3.500 m2, tổng công suất lạnh tính toán khoảng 450 - 453 kW, các phòng ngủ hoạt động phân tán), tác giả lựa chọn giải pháp công nghệ Daikin VRV.
Cấu hình thiết bị được xác lập:
- Dàn lạnh: Sử dụng dàn lạnh giấu trần nối ống gió hồi sau dòng Daikin FXSQ (các model FXSQ50PAVE, FXSQ80PAVE, FXSQ100PAVE, FXSQ125PAVE, FXSQ140PAVE) kết hợp đường ống thoát nước ngưng VP25. Giải pháp này đảm bảo thẩm mỹ nội thất cho khách sạn tiêu chuẩn 3 sao.
- Dàn nóng: Hệ thống phân chia thành 4 cụm ZONE độc lập đặt trên mái, kết nối mạng ống đồng phân nhánh qua các bộ chia ga (refnet), áp dụng hệ số hoạt động đồng thời 0,85.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Giới thiệu công trình & Lựa chọn thông số thiết kế
Chương 1 thiết lập các thông số dữ liệu đầu vào phục vụ tính toán kỹ thuật:
- Cấp điều hòa không khí: Chọn cấp 2 theo TCVN 5687-2010, tương ứng hệ số đảm bảo $K_{đb} = 0,977$, số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong là 200 h/năm.
- Thông số ngoài nhà tại Cà Mau:
- Mùa hè: Nhiệt độ $t_N = 34,5^\circ\text{C}$; độ ẩm tương đối $\varphi_N = 57,0%$; entanpy $I = 85,31\text{ kJ/kg}$; nhiệt độ nhiệt kế ướt $T_ư = 27,0^\circ\text{C}$; áp suất khí quyển $P_{kq} = 1009,0\text{ mbar}$.
- Mùa đông: Nhiệt độ $t_N = 21,5^\circ\text{C}$; độ ẩm $\varphi_N = 88,7%$; entanpy $I = 58,03\text{ kJ/kg}$; $T_ư = 20,1^\circ\text{C}$; $P_{kq} = 1004,8\text{ mbar}$.
- Thông số trong nhà bảo đảm tiện nghi:
- Trạng thái nghỉ ngơi (phòng ngủ): Mùa hè $t_T = 26^\circ\text{C}, \varphi_T = 60%, v = 0,5\text{ m/s}$; Mùa đông $t_T = 23^\circ\text{C}, \varphi_T = 60%, v = 0,1\text{ m/s}$.
- Trạng thái lao động nhẹ (sảnh, nhà hàng, phòng làm việc): Mùa hè $t_T = 25^\circ\text{C}, \varphi_T = 65%, v = 1,0\text{ m/s}$; Mùa đông $t_T = 22^\circ\text{C}, \varphi_T = 65%, v = 0,5\text{ m/s}$.
- Định mức cấp gió tươi: Phòng ngủ đạt 35 m3/h.người (mật độ 10 m2/người); phòng ăn đạt 30 m3/h.người (1,4 m2/người); sảnh tiếp đón đạt 25 m3/h.người (1,5 m2/người); phòng làm việc đạt 30 m3/h.người (12 m2/người).
- Kiểm tra hiện tượng đọng sương: Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài nhà tra được là 24,73°C, thấp hơn nhiệt độ thiết kế trong nhà (25°C và 26°C), do đó kết cấu bao che ngoài nhà không bị đọng sương.
Chương 2: Tính toán cân bằng nhiệt ẩm
Chương 2 xác định 10 thành phần tải nhiệt thừa cấu thành tổng tải lạnh công trình theo phương pháp Carrier:
- Nhiệt bức xạ qua kính ($Q_{11}$): Tính toán theo hướng địa lý với cường độ bức xạ mặt trời cực đại ở vĩ độ 10° Bắc gồm hướng Đông/Tây ($517\text{ W/m}^2$), hướng Nam ($378\text{ W/m}^2$), hướng Bắc ($126\text{ W/m}^2$); hệ số địa hình $c = 1,0$; hệ số đọng sương $c_s = 0,94$; hệ số mây $c_m = 1,0$; khung kim loại $c_k = 1,17$; mành che màu sáng $c_{mm} = 0,56$.
- Nhiệt truyền qua mái ($Q_{21}$): Trần tầng 1 có $k = 2,78\text{ W/m}^2\text{K}$; trần tầng 2 (mái bằng bê tông dày 150 mm, phủ bitum và trần thạch cao) có $k = 1,67\text{ W/m}^2\text{K}$, hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời $\varepsilon_s = 0,64$, hệ số tỏa nhiệt $\alpha_N = 20\text{ W/m}^2\text{K}$, cường độ bức xạ mặt ngang $R_T = 789\text{ W/m}^2$.
- Nhiệt truyền qua vách tường ($Q_{22}$): Tường gạch dày 220 mm trát vữa xi măng có hệ số truyền nhiệt $k = 2,05 - 2,28\text{ W/m}^2\text{K}$; cửa đi gỗ có $k = 2,07\text{ W/m}^2\text{K}$; cửa sổ kính có $k = 4,84 - 6,39\text{ W/m}^2\text{K}$.
- Nhiệt truyền qua sàn ($Q_{23}$): Sàn tầng 1 đặt trên mặt đất có $k = 2,15\text{ W/m}^2\text{K}$; sàn tầng 2 có $k = 2,78\text{ W/m}^2\text{K}$.
- Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng ($Q_{31}$): Đèn huỳnh quang với mật độ công suất định mức 10 W/m2 (phòng nghỉ, massage) và 12 W/m2 (phòng làm việc, nhà hàng); hệ số tác dụng tức thời $n_t = 0,84$; hệ số đồng thời $n_d = 0,5$.
- Nhiệt tỏa từ máy móc thiết bị ($Q_{32}$): Laptop (100 W/máy), tivi (80 W/máy), quạt trần và quạt dàn lạnh (90 W/chiếc với hiệu suất đầy tải $\eta = 0,55$).
- Nhiệt tỏa từ người ($Q_4$): Ở nhiệt độ phòng 26°C, mỗi người tỏa ra nhiệt hiện $q_h = 60\text{ W}$ và nhiệt ẩn $q_â = 70\text{ W}$; ở 25°C, tỏa ra $q_h = 70\text{ W}$ và $q_â = 80\text{ W}$.
- Nhiệt do gió tươi mang vào ($Q_{hN}, Q_{âN}$): Tính theo lưu lượng định mức và độ chênh dung ẩm ngoài trời ($d_N = 19,77\text{ g/kg}$) so với trong nhà ($d_T = 12,64 - 12,91\text{ g/kg}$).
- Nhiệt do gió rò lọt qua khe cửa và mở cửa ($Q_{5h}, Q_{5â}$).
- Tổng công suất tải lạnh toàn bộ công trình xác định ở mức khoảng 450 - 453 kW.
Chương 3: Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí
Chương 3 thiết lập quy trình xử lý không khí trên ẩm đồ cho hệ tuần hoàn 1 cấp:
- Chu trình nhiệt động: Không khí ngoài trời ($OA$) hòa trộn với không khí hồi ($RA$) tại buồng hòa trộn tạo thành trạng thái hòa trộn ($MA$), sau đó đi qua dàn bay hơi để làm lạnh và khử ẩm đến trạng thái vào quạt ($L$), quạt thổi không khí cấp ($SA$) vào phòng để hấp thu nhiệt ẩm thừa rồi trở về trạng thái $RA$.
- Xác định các tỷ số nhiệt hiện: Tính toán hệ số nhiệt hiện phòng $RSHF$ ($\varepsilon_{hf} = Q_{hf} / (Q_{hf} + Q_{af})$), hệ số nhiệt hiện tổng $GSHF$ ($\varepsilon_{ht}$), hệ số nhiệt hiện hiệu dụng $ESHF$ ($\varepsilon_{hef}$), và nhiệt độ đọng sương của bề mặt thiết bị ($t_S$).
- Kiểm tra điều kiện vệ sinh gió cấp: Hiệu số nhiệt độ giữa phòng và nhiệt độ không khí thổi vào dàn lạnh được kiểm soát nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn vệ sinh: $\Delta t_{VT} = t_T - t_V \le 10\text{ K}$. Toàn bộ các không gian đều đạt $\Delta t_{VT} < 10\text{ K}$, bảo đảm an toàn sức khỏe, không gây cảm giác rét buốt cục bộ.
- Hiệu chỉnh lưu lượng gió tươi: Tác giả phát hiện một số không gian có lưu lượng gió tươi tính toán ban đầu nhỏ hơn 10% tổng lưu lượng gió tuần hoàn qua dàn ($L_N < 0,10 L$). Để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh dưỡng khí, tác giả đã tiến hành hiệu chỉnh tăng lưu lượng gió tươi lên bằng tối thiểu 10% tổng lưu lượng gió cấp, sau đó tính lặp lại tải nhiệt gió tươi và thông số chu trình.
Chương 4: Tính chọn máy và thiết bị của hệ thống điều hòa không khí
Chương 4 thực hiện quy đổi công suất và lựa chọn thiết bị của hãng Daikin:
- Công thức quy đổi năng suất lạnh danh định yêu cầu:
$$Q_{OTCyc} = \frac{Q_{Oyc}}{\alpha_1 \cdot \alpha_2 \cdot \alpha_3 \cdot \alpha_4}$$
Trong đó:
- $\alpha_1$: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ngoài trời ($t_N = 34,5^\circ\text{C} \rightarrow \alpha_1 = 1,09$).
- $\alpha_2$: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ trong nhà ($t_T = 25^\circ\text{C} \rightarrow \alpha_2 = 0,93$).
- $\alpha_3$: Hệ số suy giảm do chiều dài đường ống gas tương đương và độ chênh cao giữa dàn nóng và dàn lạnh ($L_{tđ} = 49,35\text{ m}$, chênh cao 6 m $\rightarrow \alpha_3 = 0,905$).
- $\alpha_4$: Hệ số tỷ lệ kết nối tổng công suất dàn lạnh so với dàn nóng (chọn trong dải cho phép từ 100% đến 130%, do đó $\alpha_4 \ge 1,0$).
- Kết quả tính chọn cụm dàn nóng VRV Daikin cho 4 ZONE (áp dụng hệ số hoạt động đồng thời 0,85):
| ZONE | Tổng công suất dàn lạnh (kW) | Công suất sau hệ số đồng thời (kW) | Model dàn nóng Daikin | Công suất danh định dàn nóng (kW) |
|---|---|---|---|---|
| ZONE 01 | 153,60 | 130,56 | RXUQ46AMY | 130,0 |
| ZONE 02 | 81,40 | 69,19 | RXUQ26AMY | 73,5 |
| ZONE 03 | 112,20 | 95,37 | RXUQ34AMY | 95,0 |
| ZONE 04 | 131,80 | 112,03 | RXUQ40AMY | 112,0 |
| Tổng cộng | 479,00 | 407,15 | — | 410,5 |
(Ghi chú: Mục lục đồ án có đề cập Chương 5 về tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển không khí gồm miệng gió, phương pháp ma sát đồng đều, đường ống gió mềm, hộp gió và tính chọn quạt cấp gió tươi; tuy nhiên phần nội dung chi tiết của Chương 5 không xuất hiện trong văn bản gốc cung cấp).
Kết quả và đóng góp
Nghiên cứu đạt được các kết quả kỹ thuật cụ thể:
- Xác lập bộ số liệu tải nhiệt chi tiết theo phương pháp Carrier cho công trình khách sạn tại vùng khí hậu Cà Mau, tính toán chính xác tổng tải lạnh yêu cầu là 453 kW.
- Hoàn thành thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV 4 cụm phân vùng với tổng công suất dàn lạnh lắp đặt là 479 kW và tổng công suất dàn nóng là 410,5 kW, đáp ứng hệ số hoạt động đồng thời 0,85.
- Thiết lập chu trình không khí tuần hoàn 1 cấp đáp ứng đầy đủ điều kiện chênh lệch nhiệt độ thổi vào $\Delta t_{VT} < 10\text{ K}$ và giải quyết triệt để yêu cầu cấp gió tươi tối thiểu 10% lưu lượng tuần hoàn.
- Chứng minh tính ưu việt của giải pháp Daikin VRV so với hệ thống Chiller đối với loại hình khách sạn quy mô vừa: giảm khoảng 30% điện năng tiêu thụ, triệt tiêu diện tích xây dựng phòng máy tập trung, giảm thiểu chi phí nhân lực vận hành và xử lý rò rỉ nước.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Văn bản cung cấp mới chỉ dừng lại ở kết quả tính chọn dàn nóng, dàn lạnh của Chương 4; phần tính toán thủy lực chi tiết mạng lưới đường ống gió, tổn thất áp suất và chọn quạt ở Chương 5 chưa có số liệu thuyết minh trong tài liệu. Bên cạnh đó, đồ án chưa mô phỏng diễn tiến tải nhiệt động theo từng giờ trong năm bằng các phần mềm chuyên sâu (như EnergyPlus hoặc HAP).
- Hướng nghiên cứu tiếp: Cần hoàn thiện tính toán khí động học mạng đường ống gió theo phương pháp ma sát đồng đều hoặc phục hồi áp suất tĩnh; xây dựng phương án thu hồi nhiệt từ gió thải để làm mát sơ bộ gió tươi; đánh giá hiệu quả kinh tế thông qua chi phí vòng đời (LCC) giữa phương án VRV và Chiller giải nhiệt gió tích hợp biến tần.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo kỹ thuật hữu ích cho:
- Sinh viên và giảng viên ngành Kỹ thuật Nhiệt, Điện lạnh, Công nghệ Lạnh và ĐHKK trong quá trình thực hiện đồ án môn học hoặc đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống HVAC cho công trình dân dụng.
- Kỹ sư tư vấn thiết kế cơ điện (M&E) cần tham khảo quy trình phân tích lựa chọn giữa Chiller và VRV, phương pháp quy đổi công suất lạnh thực tế theo catalogue hãng Daikin và phương pháp kiểm tra điều kiện vệ sinh nhiệt ẩm cho vùng ven biển phía Nam.
Câu hỏi thường gặp
1. Công trình khách sạn trong đồ án được thiết kế theo cấp điều hòa không khí nào và căn cứ vào tiêu chuẩn nào?
Công trình được chọn thiết kế theo cấp điều hòa không khí Cấp 2, căn cứ theo mục 1.3 dựa trên tiêu chuẩn TCVN 5687-2010. Ở cấp này, số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà dao động từ 150 đến 200 h/năm, tương ứng với hệ số đảm bảo vi khí hậu $K_{đb} = 0,977$.
2. Lý do chính tác giả quyết định chọn hệ thống Daikin VRV thay vì hệ thống làm lạnh bằng nước Chiller là gì?
Dựa trên bảng so sánh 18 tiêu chí ở Chương 4, khách sạn có diện tích sàn hơn 3.500 m2 và tổng công suất khoảng 450 kW. Hệ VRV thích hợp hơn vì không cần phòng máy và tháp giải nhiệt, dàn nóng đặt gọn trên tầng mái, tự động hóa cao không cần thợ vận hành chuyên trách, khả năng điều chỉnh giảm tải sâu xuống 3 - 10%, và tiết kiệm điện năng tiêu thụ thực tế khoảng 30% so với Chiller.
3. Tác giả đã xử lý thế nào khi lưu lượng gió tươi tính toán ban đầu không đạt yêu cầu ở Chương 3?
Tại mục 3.10, tác giả xác định nếu lưu lượng gió tươi $L_N$ nhỏ hơn 10% tổng lưu lượng gió cấp $L$ thì không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh cho người sử dụng. Do đó, tác giả đã tiến hành hiệu chỉnh tăng lưu lượng gió tươi lên bằng 10% tổng lưu lượng gió ($L_N = 0,10 L$) và tính lặp lại toàn bộ các thành phần nhiệt ẩn, nhiệt hiện do gió tươi mang vào phòng.
4. Khi tính toán năng suất lạnh danh định yêu cầu cho ZONE 01, các hệ số hiệu chỉnh có giá trị bằng bao nhiêu?
Theo tính toán tại Chương 4, với công suất yêu cầu $Q_{Oyc} = 141,6\text{ kW}$, các hệ số hiệu chỉnh gồm: $\alpha_1 = 1,09$ (hiệu chỉnh theo nhiệt độ ngoài trời 34,5°C); $\alpha_2 = 0,93$ (theo nhiệt độ trong nhà 25°C); $\alpha_3 = 0,905$ (theo chiều dài ống tương đương $L_{tđ} = 49,35\text{ m}$ và độ cao 6 m); và $\alpha_4 \ge 1,0$ (tỷ lệ kết nối dàn lạnh/dàn nóng từ 100% đến 130%).
5. Tổng công suất và các model dàn nóng Daikin được lựa chọn cho 4 ZONE của khách sạn là gì?
Bốn cụm dàn nóng VRV Daikin được lựa chọn gồm: ZONE 01 dùng model RXUQ46AMY (công suất 130 kW); ZONE 02 dùng model RXUQ26AMY (công suất 73,5 kW); ZONE 03 dùng model RXUQ34AMY (công suất 95 kW); và ZONE 04 dùng model RXUQ40AMY (công suất 112 kW). Tổng công suất danh định của toàn bộ 4 dàn nóng là 410,5 kW.
Kết luận
Đồ án môn học đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ tính toán thiết kế kỹ thuật hệ thống điều hòa không khí cho công trình khách sạn tại Cà Mau bằng phương pháp tính tải Carrier và tiêu chuẩn TCVN 5687-2010. Việc phân tích khoa học 18 tiêu chí kỹ thuật đã đưa ra lựa chọn xác đáng cho giải pháp Daikin VRV phân chia 4 ZONE với tổng công suất dàn nóng 410,5 kW kết hợp dàn lạnh âm trần nối ống gió. Các giải pháp kiểm tra nhiệt độ thổi vào và kiểm soát lưu lượng gió tươi tối thiểu 10% đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu quả tiện nghi nhiệt và tiết kiệm năng lượng cho công trình.