CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về hệ thống điều hòa không khí 1.1 Hệ thống điều hòa không khí Mục đích của hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) và thông gió là tạo ra sự 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 về nhiệt độ, độ ẩm, đối lưu không khí, lọc bụi và kiểm soát các chất gây ô nhiễm là quan trọng hàng đầu. Song song với các điều 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 cầu độ ồn thấp.
Hệ thống ĐHKK sẽ được cung cấp đến các khu vực sau: văn phòng, cửa hàng, dịch vụ công cộng. Hệ thống thông gió sẽ được cung cấp đến các khu vực sau: tầng hầm, nhà vệ sinh, bếp, phòng kỹ thuật. Hệ thống ĐHKK tại khu vực văn phòng sử dụng máy lạnh trung tâm sẽ được kiểm soát nhiệt độ bằng bộ cảm biến nhiệt độ đặt tại khu vực đó, trong khi hệ thống máy lạnh dạng hai mảnh sẽ được sử dụng cho phòng riêng biệt như phòng bảo vệ, khu căn hộ,. Tại đây nhiệt độ được điều khiển bằng remote từ xa hoặc có dây.2 Ý nghĩa của điều hoà không khí Phát triển kinh tế luôn gắn liền với sự phát triển của khoa học kỹ thuật.
Ngày nay kỹ thuật điều hoà không khí liên tục phát triển để đáp ứng yêu cầu cuộc sống của con người trong sản xuất cũng như trong sinh hoạt. Các thông số cơ bản của môi trường có ảnh hưởng đến quá 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. Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM 1 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn 1.3 Ảnh hưởng của môi trường đến con người a) Ảnh hưởng của nhiệt độ. Nhiệt độ bên trong cơ thể của con người luôn ổn định ở 37 oC. Trong suốt quá trình vận động và làm việc con người luôn thải một lượng nhiệt lượng nhất định vào môi trường không khí xung quanh.
Lượng nhiệt này truyền vào không khí bằng đối lưu, bức xạ. Do vậy khi nhiệt độ không khí của môi trường xung quanh thay đổi sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường. Khi nhiệt độ môi trường quá cao hoặc quá thấp sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho con người và ảnh hưởng đến sinh hoạt, lao động của con người. Điều hoà không khí có thể khắc phục được điều này, đối với từng trường hợp cụ thể hệ thống điều hoà không khí là phương tiện có thể tạo ra môi trường có nhiệt độ từ 240C đến 28oC là môi trường tiện nghi, thoải mái cho các hoạt động của con người.
b) Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối. Độ ẩm tương đối của không khí là yếu tố quyết định tới mức độ bay hơi, thoát ẩm từ cơ thể con người ra môi trường (dưới nhiều hình thức). Nếu độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh giảm xuống lượng ẩm thoát ra từ cơ thể con người dễ dàng bay hơi vào không khí, điều này có nghĩa là cơ thể thải nhiệt ra môi trường không khí xung quanh nhiều hơn. Trái lại nếu độ ẩm tương đối lớn quá sẽ hạn chế quá trình thoát ẩm của cơ thể, mồ hôi toát ra, bay hơi kém sẽ bám lại trên da gây cảm giác khó chịu.
Thông thường khi nhiệt độ ở vào khoảng 24oC đến 27oC, để con người có cảm giác thoải mái dễ chịu thì độ ẩm tương đối của không khí vào khoảng 60% đến 65%. c) Ảnh hưởng của nồng độ các chất độc hại. Không gian điều hoà không khí là một không gian tương đối kín, trong đó con người có thể sống hay lao động sản xuất. Ngoài sự ô nhiễm do các yếu tố khách quan như bụi bặm, các chất độc hại có sẵn trong không khí con người và các hoạt động của mình cũng là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự ô nhiễm không khí trong không gian cần điều hoà.
Những nguyên nhân gây ô nhiễm do con người Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM 2 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn tạo ra: do hô hấp, do hút thuốc lá, do những loại mùi khác nhau toả ra từ cơ thể con người phát sinh trong quá trình sinh hoạt, sản suất. Đây cũng chính là nguyên nhân, nguồn gốc làm giảm lượng O2 , gia tăng lượng CO2 gây ra cho con người một cảm giác ngột ngạt, khó chịu.4 Một số hệ thống điều hoà không khí phổ biến a) Hệ thống điều hòa trung tâm giải nhiệt bằng nước (Water Chiller) Dùng máy lạnh trung tâm (Chiller) đặt tại gian máy cung cấp nước lạnh cho toàn công trình bằng hệ thống bơm nước lạnh tới các AHU, FCU. Phương án điều hòa không khí trung tâm còn bao gồm rất nhiều loại khác nhau: - Điều hoà trung tâm với chất tải lạnh nước: Máy lạnh trung tâm chỉ sản xuất ra nước lạnh và cung cấp tới các thiết bị trao đổi nhiệt đặt tại các phòng bằng hệ thống bơm. - Điều hoà trung tâm với chất tải lạnh không khí: Máy lạnh trung tâm sản xuất ra không khí lạnh cung cấp tới các phòng chức năng bằng hệ thống đường ống gió.
Ngoài ra điều hoà không khí trung tâm còn được phân loại theo hai cách giải nhiệt cho máy lạnh chính: giải nhiệt bằng nước và giải nhiệt bằng không khí. Ưu điểm: - Tiết kiệm năng lượng - Thích hợp với các công trình có hệ số sử dụng đồng thời lớn, mặt bằng cần điều hoà rộng, nhiệt độ điều hòa cần xuống thấp. - Đảm bảo được các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, khí sạch. - Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tiện nghi nhiệt cho con người: nhiệt độ, lưu lượng gió tươi.
- Hệ thống điều khiển công suất lạnh linh hoạt nhờ bảng điều khiển đặt tại từng phòng. Nhược điểm: - Phải có không gian đặt các thiết bị: máy lạnh trung tâm, bơm nước lạnh. - Giá thành đầu tư ban đầu khá lớn. Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM 3 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn - Hệ thống lớn tương đối cồng kềnh, cần khoảng không gian trên trần giả nhiều để đi ống.
- Không phù hợp đối với công trình có tần suất hoạt động không liên tục. - Đối với công trình đã thi công sẵn thì sẽ khó đưa thiết bị vào.1 Hệ thống Water Chiller (Nguồn: Internet) b) Hệ thống điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume): Về cấu tạo hệ thống VRV giống như máy loại tách rời nghĩa là gồm hai mảng: mảng ngoài trời và mảng trong nhà, gồm nhiều khối trong có dàn bay hơi và quạt. Sự khác nhau giữa VRV và tách rời là với VRV chiều dài và chiều cao giữa khối ngoài trời và trong nhà cho phép rất lớn (khoảng 100m chiều dài và 50m chiều cao), chiều cao giữa các khối trong nhà có thể tới 15m. Vì vậy khối ngoài trời có thể đặt trên nóc nhà cao tầng để tiết kiệm không gian và điều kiện làm mát dàn ngưng bằng không khí tốt hơn.
Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM 4 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Hình 1.2 Hình hệ thống VRV (Nguồn: Internet) Ưu điểm: - Tiết kiệm được hệ thống đường ống. - Tiết kiệm được thời gian thi công lắp đặt so với hệ thống Water chiller. - Tiết kiệm chi phí nhân công vận hành trong khi hệ chiller cần đội ngũ vận hành chuyên nghiệp. - Khả năng tự động hoá cao vì thiết bị đơn giản.
- Khả năng sửa chữa bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ thiết bị chuẩn đoán đã được lập trình và cài đặt sẵn trong máy. Nhược điểm: - Giá thành hệ thống ĐHKK VRV còn khá cao, do được đánh giá là một trong những hệ thống thiết bị thông minh vận hành tối ưu nhất trong các hệ thống ĐHKK trung tâm. - Chưa có máy ở dải công suất cao để lựa chọn. Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM 5 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn 1.2 Nhiệm vụ đề tài Trong vòng 3 tháng đồ án tốt nghiệp sẽ hoàn thành những nhiệm vụ sau: - Tính toán tính toán tải lạnh cho các khu vực từ tầng trệt đến tầng 2.
- Thành lập sơ đồ điều hòa không khí phù hợp với điều kiện của dự án: kiểm tra và tính lưu lương không khí. - Kiểm tra và tính chọn các thiết bị chính: Chọn dàn nóng VRV, CASSETTES. - Tính toán thêm thông gió khu vực phòng vệ sinh. - Triển khai bản vẽ bằng REVIT và bóc tách khối lượng.3 Giới thiệu về công trình 1.1 Tổng quan về công trình Tên dự án: CAMIMEX GROUP.
Đơn vị thiết kế bản vẽ thi công: Công ty TNHH – DV – KT cơ điện lạnh Cường Thịnh. Vị trí dự án: 333 Cao Thắng, phường 8, TP Cà Mau, Tỉnh Cà Mau. Diện tích: 4,5 ha. Công trình có các đặc điểm về thông số khí hậu như sau: - Nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất: 33 (oC) - Độ ẩm tương đối: 85% Công năng của từng không gian có thể chia tòa nhà như sau: - Tầng 1 đến tầng 3: khu văn phòng làm việc.
- Tầng thượng. Công trình quy mô 3 tầng với tầng trệt đến tầng 2 là sảnh và khu văn phòng. Còn tầng 3 là sân thượng.Các hệ thống lạnh của tòa nhà văn phòng này được thiết kế từ tầng G-2 là sử dụng hệ thống FCU Cassette công suất mỗi giàn nóng là 60HP cho mỗi tầng. Khoa ĐT CLC – ĐH SPKT TP.HCM 6 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Lê Hồng Sơn Hình 1.3 Phối cảnh tổng thể của công trình 1.2 Thống kê thông tin phòng dựa theo bản vẽ Dữ liệu phòng bao gồm các thông tin, số liệu phục vụ cho quá trình tính toán ở các chương sau được thống kê dựa trên bản vẽ kiến trúc của tòa nhà.
Trong giai đoạn ban đầu hệ thống điều hoà không khí thiết kế cho các không gian phòng ở tầng trệt, tầng 1 và tầng 2. Dựa trên bản vẽ kiến trúc và phạm vi công việc của đồ án, chúng em liệt kê dữ liệu cho danh sách phòng, không gian như sau: - Khu vực tính toán tải lạnh bao gồm: khu vực phòng nhân sự, phòng họp và các khu vực khác ở tầng trệt – 2.