CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1. Sơ lược chung về điều hòa không khí Mục đích của hệ thống điề u hòa không khí (ĐHKK) và thông gió là tạo ra sư tiện nghi và môi trường không khí trong lành cho người sử dụng cũng như giải nhiệt cho các thiết bị cơ điện. Tạo ra môi trường không khí trong lành theo các thông số vê nhiệt độ, độ ẩm, đối lưu không khí, lọc bụi và kiểm soát các chất gây ô nhiễm là quan trọng hàng đầ u. Song song với các điề m trên, việc lắp đặt hệ thống ĐHKK phải đảm bảo không tạo ra độ ồn và rung động lớn bên trong tòa nhà.
Đặc biệt chú ý đến việc kiểm soát độ ồn và rung động của hệ thống ĐHKK và những khu vực yêu cầ u độ ồn thấp. Hệ thống ĐHKK sẽ đươc̣ cung cấp đến các khu vực sau: văn phòng, cửa hàng, dịch vụ công cộng. Hệ thống thông gió sẽ đươc̣ cung cấp đến các khu vực sau: tầ ng hầ m, nhà vệ sinh, bếp, phòng kỹ thuật. Hệ thống ĐHKK tại khu vực văn phòng sử dụng máy lạnh trung tâm sẽ đươc̣ kiểm soát nhiệt độ bằ ng bộ cảm biến nhiệt độ đặt tại khu vực đó trong khi hệ thống máy lạnh dạng hai mảnh sẽ đươc̣ sử dụng cho phòng riêng biệt như phòng bảo vệ, khu căn hộ,.
Tại đây nhiệt độ đươc̣ điề u khiển bằ ng remote từ xa hoặc có dây. Ý nghĩa của điều hòa không khí Phát triển kinh tế luôn gắn liề n với sư phát triển của khoa học kỹ thuật. Ngày nay kỹ thuật điề u hoà không khí liên tục phát triển để đá ứng yêu cầ u cuộc sống của con người trong sinh hoạt cũng như trong sản xuất. Các thông số cơ bản của môi trường có ảnh hưởng đến qua trình trao đổi nhiệt giữa môi trường và con người là: Nhiệt độ của không khí, độ ẩm tương đối của không khí, tốc độ chuyển động của dòng không khí, nồng độ các chất độc hại trong môi trường không khí.
Ảnh hưởng từ môi trường không khí đến con người 1. Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con người có nhiệt độ là tngười = 37oC, Trong quá trình vận động cơ thể con người luôn tỏa ra nhiệt lượng 3 GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Đồ án tốt nghiệp q. Lượng nhiệt do cơ thể tỏa ra phụ thuộc vào cường độ vận động.
Để duy trì thân nhiệt, cơ thể luôn trao đổi nhiệt với môi trường theo hai hình thức sau: Truyền nhiệt: từ cơ thể con người vào môi trường xung quanh theo ba cách: dẫn nhiệt, đối lưa và bức xạ. Nói chung nhiệt lượng trao đổi theo hình thức truyền nhiệt phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường xung quanh. Lượng nhiệt trao đổi này gọi là nhiệt hiện, kỹ hiệu qh. Tỏa ẩm: có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độ môi trường càng cao thì cường độ tỏa ẩm càng lớn.
Nhiệt năng của cơ thể được thải ra ngoài cùng với hơi nước dưới dạng nhiệt ẩm, nên lượng nhiệt này được gọi là nhiệt ẩn, ký hiệu qa. Khi nhiệt độ không khí xung quanh giảm xuống, cường độ trao đổi nhiệt đối lưu giữa cơ thể và môi trường sẽ tăng lên. Cường độ càng tăng nếu độ chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí càng tăng, nếu độ chênh lệch này càng lớn thì nhiệt lượng từ cơ thể ngày một mất đi nhiều hơn và đến một lúc nào đó sẽ có cảm giác ớn lạnh. Việc giảm nhiệt độ các bề mặt xung quanh sẽ làm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt bằng hình thức bức xạ, ngược lại nếu nhiệt độ các bề mặt xung quanh tiến gần đến nhiệt độ cơ thể thì thành phần trao đổi bằng hình thức này sẽ giảm đi rất nhanh.
Con người sẽ cảm thấy dễ chịu (The mortal thermal comfort zone) trong phạm vi nhiệt độ từ 22 – 27oC. Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng thoát mồ hôi vào môi trường không khí xung quanh. Quá trình này chỉ có thể xảy ra khi φ<100%. Độ ẩm thấp thì khả năng thoát mồ hôi càng cao, cơ thể cảm thấy dễ chịu.
Độ ẩm quá cao hay quá thấp đều không tốt đối với con người. Độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể cảm thấy nặng nề, mệt mỏi, và dễ gây cảm cúm. Người ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc độ gió không đổi, khi độ ẩm lớn khả thoát mồ hôi chậm hoặc không thể bay hơi được, điều đó làm cho bề mặt da có lớp mồ hôi nhớp nháp.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Đồ án tốt nghiệp Độ ẩm thấp: Khi độ ẩm thấp mồ hôi sẽ dễ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt nẻ chân tay, môi…. Như vậy độ ẩm thấp cũng không có lợi cho cơ thể.Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối rộng 𝜑=50÷70%.
Độ ẩm tương đối(Relative humidity) thích hợp nhất cho cơ thể con người là 𝜑 = 60 ÷ 75%. Tốc độ không khí Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và trao đổi chất (thoát mồ hôi) giữa cơ thể với môi trường xung quanh, ngoài ra nó còn tạo điều kiện cung cấp oxy.Khi tốc độ lớn, cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và thường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ. Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh.
Tốc độ gió thích hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khoẻ của mỗi người… Khi nhiệt độ phòng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ, tránh gây cảm giác lạnh. Nồng độ bụi Tác hại của bụi phụ thuộc vào bản chất, nồng độ và kích thước của bụi. Kích thước càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong không khí lâu hơn, khả năng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó khử bụi. Hạt bụi lớn thì khả năng khử dễ hơn nên ít ảnh hưởng đến con người.
Nồng độ các chất độc hại Trong quá trình sống sản xuất và sinh hoạt, trong không khí có thể có lẩn những chất độc hại như NH3 và Clo…là những chất rất có hại đến sức khoẻ con người. Các chất độc hại ảnh hưởng đến con người dưới nhiều góc độ: mù mắt, tăng nhịp tim, khó thở, ửng đỏ mặt, mất trí nhớ, mất điều khiển,… Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào: Bản chất của chất độc; Nồng độ của chất độc trong không khí; Không gian gây ô nhiễm. Nồng độ CO2 CO2 không phải là chất độc nhưng tồn tại dưới dạng khí sự tồn tại của nó trong không 5 GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Đồ án tốt nghiệp khí làm giảm nồng độ O2. Khí CO2 sinh ra bởi hoạt động hít thở do con người thải ra.
Để đánh giá mức độ ô nhiễm người ta dựa vào nồng độ CO2 trong không khí, bảng dưới đây thể hiện sự ảnh hưởng nồng độ CO2 trong không khí đối với con người.1 Nồng độ CO2 Nồng độ CO2 (%) Mức độ ảnh hưởng 0,07 Chấp nhận được ngay cả khi có nhiều người trong phòng 0,10 Nồng độ cho phép trong trường hợp thông thường 0,15 Nồng độ cho phép khi dùng tính toán thông gió 0,20 ÷ 0,50 Nguy hiểm > 0,50 Tương đối nguy hiểm Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng. 4÷5 Nếu hít thở trong môi trường này kéo dài thì có thể gây ra nguy hiểm. 8 Nếu thở trong môi trường này kéo dài 10 phút thì mặt đỏ bừng và đau đầu ≥ 18 Có thể dẫn đến tử vong 1. Độ ồn Vấn đề về độ ồn có thể gây ra nhiều tác động xấu gây ảnh hưởng đến con người chúng ta, giảm sự tập trung, gây ra nhiều điều phiền não, … và nhiều sự ảnh hưởng khác.
Có thể chia ra 3 nhóm các đối tượng yêu cầu độ ồn khác nhau: Độ ồn thấp: < 30 dB Độ ồn trung bình: 35 – 45 dB Độ ồn cao: 85 dB Dựa vào TL [5] về tiêu chuẩn về tiếng ồn của Bộ Xây Dựng, mức độ ồn cực đại cho phép đối với nhà ở 40 dB(ban đêm), 55 dB(ban ngày). Một số loại điều hòa không khí phổ biến. Hệ thống điều hòa kiểu cục bộ 6 GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điều hòa cục bộ là dạng điều hòa được bố trí cụm dàn nóng và dàn lạnh tách rời với nhau. Liên kết giữa dàn nóng và dàn lạnh là ống dẫn gas và dây điện.
Hiện tại điều hòa cục bộ là dạng điều hòa được sử dụng gần như phổ biến nhất trên thị trường. Đối với điều hòa cục bộ thì máy nén được đặt trong cục nóng. Điều hòa được điều khiển bằng điều khiển từ xa. Dạng điều hòa này được chia thành hai loại dòng máy phổ biến là: Điều hòa cục bộ một khối và điều hòa cục bộ hai khối.1 Điều hòa dạng cửa sổ Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều hòa cục bộ Ưu điểm - Phù hợp với nhiều không gian, dễ dàng lắp đặt cũng như bảo trì, bảo dưỡng.
- Sử dụng đơn giản, không bị ảnh hưởng của các máy khác trong hệ thống. Nhược điểm: - Ảnh hưởng mỹ quan, kiến trúc của toàn bộ tòa nhà. - Dễ bị rò rỉ gas.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Đồ án tốt nghiệp - Làm lạnh không đồng đều. - Hiệu suất hoạt động của máy bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài.
- Độ bền và tuổi thọ sử dụng thấp (khoảng 5-6 năm). Thường áp dụng cho những công trình nhỏ, đơn giản. Hệ thống VRV/VRF (Variable Refrigerant Volume/ Variable Refrigerant Flow) Hệ thống VRV/VRF bao gồm một dàn nóng (hoặc nhiều dàn nóng) kết hợp với nhiều dàn lạnh. Tùy vào các hãng mà chênh lệch độ cao giữa giàn nóng và dàn lạnh có thể khác nhau, chiều dài ống gas kết nối giữa dàn nóng và dàn lạnh cũng có thể khác nhau.3 Hệ thống điều hòa VRV/VRF 8 GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Đồ án tốt nghiệp Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống VRV/VRF Ưu điểm - Tiết kiệm được năng lượng vận hành với các máy nén công nghệ biến tần.
- So với các hệ máy lạnh multi chỉ có thể tắt mở hoặc điều chỉnh nhiệt độ toàn bộ hệ thống thì hệ điều hòa trung tâm VRV có thể điều khiển nhiệt độ phòng của từng khu vực làm lạnh một cách độc lập mà không làm ảnh hưởng tới nhiệt độ của các khu vực khác.