MỤC LỤC

MỤC LỤC....................................................................................................................3

LỜI NÓI ĐẦU..............................................................................................................4

LỜI CẢM ƠN..............................................................................................................5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.........................................................................................6

1.1. Điều hòa không khí và tầm quan trọng của điều hòa không khí...........................6

1.2.Phân Tích Hệ Thống ĐHKK Và Chọn Hệ Thống ĐHKK Cho Tòa nhà....................7

1.3. Giới thiệu về công trình........................................................................................... 8

CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH...................................................................10

2.1.Tính nhiệt hiện bức xạ qua kính Q₁₁.................................................................10

2.2. Tính nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δt (Q₂₁).......................... 12

2.3. Nhiệt hiện tuyền qua vách Q₂₂..................................................................... 13

2.3.1.Nhiệt truyền qua tường Q_22t....................................................................... 13

2.3.2.Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q_22c............................................................. 15

2.3.3.Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q_22k.......................................................... 16

2.4. Nhiệt hiện tuyền qua nền Q₂₃.......................................................................18

2.5. Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q₃₁..............................................................18

2.6. Nhiệt hiện  tỏa ra do máy móc thiết bị  Q₃₂................................................ 19

2.7. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q₄................................................... 22

2.7.1.Nhiệt hiện do người tỏa ra Q_4h................................................................ 22

2.7.2.Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q_4â.....................................................................23

2.8. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào phòng Q_hN và Q_âN.............. 24

2.9. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q_{5h và} Q_5â:................................................ 25

2.10. Các nguồn nhiệt khác Q₆............................................................................. 27

2.11. Năng suất lạnh Q₀......................................................................................... 27

CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐHKK.....................................29

3.1. Thiết lập sơ đồ điều hòa không khí............................................................... 29

3.2.Tính toán sơ đồ điều hòa không khí............................................................. 29

3.2.1.Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF................................................................... 30

3.2.2.Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF..................................................................... 31

3.2.3.Hệ số đi vòng BF...................................................................................... 31

3.2.4.Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF............................................................ 32

3.2.5.Nhiệt độ đọng sương t_s của thiết bị........................................................ 33

3.2.6.Năng suất lạnh và lưu lượng không khí qua dàn lạnh.............................. 33

CHƯƠNG 4.CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ....................... 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 38

LỜI NÓI ĐẦU

Là sinh viên khoa Nhiệt – Lạnh của trường Cao đẳng Lý Tự Trọng, sau hơn 2 năm học tập và rèn luyện dưới sự chỉ bảo tận tình của các thầy, cô giáo trong các bộ môn, em đã học hỏi được rất nhiều điều bổ ích. Theo nhiệm vụ thiết kế tiểu luận, đề tài của em là: “Thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV cho văn phòng loại 1 phương án 1”. Sau khi tìm hiểu và tiến hành làm tiểu luận, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo chịu trách nhiệm hướng dẫn về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và có thêm kinh nghiệm cho công việc tương lai của mình.

Trong suốt quá trình làm tiểu luận là nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy : Ths…………… và các thầy cô khác trong khoa, em hy vọng tiểu luận môn học của mình sẽ hoàn thành tốt đẹp. Trong phần thuyết trình này em sẽ cố gắng trình bày mạch lạc từ đầu đến cuối, tuy nhiên trong khi làm tiểu luận không tránh khỏi thiếu sót, nhẫm lẫn. Vì vậy, rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và bạn đọc.

LỜI CẢM ƠN

Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập tại trường đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ  của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh – Trường Cao đẳng Lý Tự Trọng TP. Hồ Chí Minh cùng với tri thức và tâm huyết của mình đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường. Và đặt biệt là thầy: Ths…………… đã cùng em trong 8 tuần hướng dẫn làm đồ án môn học. Nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo tận tình của thầy cô thì em nghĩ tiểu luận môn học rất khó có thể hoàn thiện được. Bước đầu đi vào thực tế của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu xót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được nhũng ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô để kiến thức của em trong lĩnh vực này được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn./.

                                                                                                                TPHCM, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                             Nhóm sinh viên thực hiện

                                                                                                             ……………….

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Điều hòa không khí và tầm quan trọng của điều hòa không khí

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên. Trong đó môi trường không khí có ý nghĩa sống còn để duy trì sự sống trên trái đất, trong đó có sự sống con người . Môi trường không khí có đặc tính là không thể chia cắt, không có biên giới, không có ai sở hữu riêng cho mình, môi trường không khí không trở thành hàng hóa, do đó nhiều người không biết giá trị vô cùng to lớn của môi trường không khí, chưa biết quí trọng môi trường không khí và chưa biết cách tạo ra một môi trường không khí trong sạch không ô nhiễm. 

- Hệ thống điều hòa trung tâm VRV (Variable Refrigerant Volume) là một hệ thống gồm một hay nhiều máy trung tâm phối hợp thành một hệ thống tổng thể phân phối lạnh cho toàn bộ các khu vực trong toà nhà

- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm

VRV (Variable Refrigerant Volume): Tên gọi của hãng Daikin

VRF (Variable Refrigerant Flow): Tên gọi của hãng khác để phân biệt với Daikin 

- Hệ thống điều hòa VRV được phân ra thành 4 loại bao gồm :

+ Hệ thống điều hòa trung tâm VRV castle âm trần

+ Hệ thống điều hòa trung tâm VRV âm trần nối ống gió

+ Hệ thống điều hòa trung tâm VRV đặt sàn

1.3. Giới thiệu về công trình

Villa Office Võ Thị Sáu là một tòa nhà có diện tích mặt bằng là 704 m² với  hướng chính là hướng Đông. Tòa nhà được xây dựng để  làm văn phòng làm việc. Đây là công trình điều hòa tiện nghi.Văn phòng có 11 khu vực cần điều hòa, đó là:

- Phòng làm việc chung (1) có diện tích 518m², có cửa kính được bố trí ở các hướng Đông, Đông Bắc, Bắc, Tây.

- Phòng Tồng giám đốc (2) có diện tích 21,06m², có cửa kính được bố trí ở hướng Nam.

- Phòng giám đốc (3) có diện tích 21,06m², có cửa kính được bố trí ở hướng Nam.

- Phòng họp (4) có diện tích 42,12m², có cửa kính được bố trí ở hướng Nam.

- Phòng WC (5) có diện tích 43,092m², có cửa kính được bố trí ở hướng Nam.

- Phòng nhân sự (10) có diện tích 9,75m², có cửa kính được bố trí ở hướng Tây.

- Phòng hành chính (11) có diện tích 9,75m², có cửa kính được bố trí ở hướng Tây.

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH

2.1.Tính nhiệt hiện bức xạ qua kính Q₁₁

- Diện tích kính phủ bì F.

R_T: Bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong không gian điều hòa .

- Hệ số ảnh hưởng của kính:

+ Đối với vách của phòng làm việc chung ta sử dụng kính Antisun đồng thiếc dày 12mm, tra bảng 8.10 (TL1), ta có:

α_k =0,74; ρ_k = 0,05; τ_k = 0,21; ε_m = 0,58

+ Đối với cửa số ta sử dụng kính Carolex màu xanh dày 6mm tra bảng 8.10 (TL1), ta có:                   

α_k =0,75; ρ_k = 0,05; τ_k = 0,2; ε_m = 0,57

+ Kính vách tường và cửa sổ đều đi kèm rèm che Brella kiểu Hà Lan, tra bảng 8.13 (TL1), ta có:

α_m = 0,09; ρ_m = 0,77; τ_m = 0,14

Ta có TP.HCM có vĩ độ là 10⁰ Bắc:

Vào mùa hè - tháng 6 là tháng nóng nhất nên ta có R_T = R_Tmax (bảng tra 4.1 Giáo trình thiết kế HT ĐHKK).

2.2.Tính nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δt (Q₂₁)

Ta có:

Q₂₁: Dòng nhiệt đi vào không gian cần điều hòa do sự tích nhiệt của các kết cấu mái và do độ chênh nhiệt độ của không khí giữa bên ngoài và bên trong.

k : hệ số truyền nhiệt qua mái (trần)

- Ta chọn trần bê tông dày 300mm, lớp vữa xi măng cát dày 25mm trên có lớp bitum, 797kg/cm² vào mùa hè với trần giả bằng thạch cao dày 12mm

=> k=1,42W/m².K

t_N: Nhiệt độ ngoài trời (⁰C) -> t_N=37,3⁰C

t_T: Nhiệt độ trong phòng điều hòa (⁰C) -> t_T=24⁰C

α_N: Hệ số tỏa nhiệt của không khí ngoài trời khi tiếp xúc trực tiếp với mái, có thể lấy α_N = 20W/m².K

2.3.Nhiệt hiện truyền qua vách Q₂₂

2.3.1. Nhiệt truyền qua tường Q_22t

Áp dụng công thức:

Q_22t= k_t.F_t.Δt

a_N = 20 W/m².K: Hệ số tỏa nhiệt ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời.

a_T = 10 W/m².K: Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà

∆t: chênh lệch nhiệt độ. Đối với tường tiếp xúc với không khí ngoài trời: At_N - t_T = 37,3-24 = 13,3⁰C

 d_i: Độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường (m)

l_i: Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường (W/m.K)

F_t: Diện tích bao quanh (m²)

Tường bao của các phòng được xây bằng lớp gạch ở giữa và trát vữa xi măng.

2.3.2. Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q_22c

Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định như sau:

Q_22c= k_c.F_c.Δt

F_c: Diện tích cửa, m².

Cửa kính cao 3m; rộng 2,7m cho 2 cửa

∆t: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà. Đối với cửa tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài trời thì: ∆t = t_N – t_T = 37,3 - 24 = 13,3 ^oC.

Cửa ra vào các phòng làm bằng gỗ dày δ=30mm, vào mùa hè có k_c=2,65 W/m².K

Cửa ra vào các phòng làm bằng kính thuộc vật liệu kính cửa sổ, 1 lớp dày δ=10mm, có hệ số dẫn nhiệt λ=0,76W/m.K 

2.3.3. Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q_22k

Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định như sau:

Q_22k= k_k.F_k.Δt

F_k: Diện tích kính cửa sổ, m².

∆t: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà. Đối với kính tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài trời thì:

 ∆t = t_N – t_T = 37,3 - 24 = 13,3^oC.

k_k: Hệ số truyền nhiệt qua cửa ra vào. W/m².K

- Đối với cửa kính thông thường lắp ở cửa sổ (kính đặt đứng), ta chọn kính cửa sổ 1 lớp vào mùa hè ta được k=5,89. W/m².K

2.6. Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q₃₂

Áp dụng theo công thức:

Q₃₂= ZN_i

Trong đó:

N_i: Công suất điện ghi trên dụng cụ, W

Động cơ điện và máy móc đều nằm trong phòng điều hòa với công suất định mức riêng từng loại ta chọn hiệu suất chung là η=0,9

2.7. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏ ra Q₄

Q₄=Q_4h + Q_4â  (W)

2.7.1. Nhiệt hiện do người tỏa ra Q_4h                            

Q_4h = n_đ.n.n_t.q_h  (W)

Trong đó:

n_t: Hệ số tác dụng tức thời của nhiệt chiếu sáng và nhiệt hiện của người. Ttheo bảng 4.8: n_t = 0,22

n: số người trong phòng điều hòa.

n_đ: hệ số tác dụng không đồng thời. Đối với công sở (văn phòng) ta chọn n_đ=0,75

q_h: Nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người, W/người. Theo bảng 4.18 với nhiệt độ phòng cần điều hòa là 24⁰C nên q_h = 70 W/người tính cho nam giới trưởng thành; phụ nữ bằng 85% nam giới; trẻ em tính bằng 75% nam giới.

2.7.2. Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q_4â

Áp dụng theo công thức:

Q_4â = n.q_â  (W)

Trong đó:

n: số người trong phòng điều hòa

q_â: Nhiệt ẩn do một người tỏa ra, W/người. Theo bảng 4.18 với nhiệt độ phòng cần điều hòa là 24⁰C nên q_h = 60 W/người tính cho nam giới trưởng thành; phụ nữ bằng 85% nam giới; trẻ em tính bằng 75% nam giới.

2.9. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi lọt vào Q_5h và Q_5â

Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi lọt mang vào phòng được xác định bằng biểu thức:

Q_5h=0,39.ξ.V.(t_N-t_T) W

Q_5â=0,84.ξ.V.(d_N-d_T) W

Nếu số người ra vào nhiều, cửa đóng mở nhiều lần phải bổ sung thêm nhiệt ẩn và nhiệt hiện sau:

Q_bsh=1,23.L_bs.(t_N-t_T) W

Q_bsâ=3.L_bs.(d_N-d_T) W

Trong đó: L_bs = 0,28.L_c.n (l/s) với n là số người qua cửa trong 1 giờ và L_c là lượng không khí lọt mỗi một lần mở cửa, m³/người. Tra bảng 4.21 ta chọn L_c=3m³/người với <100 người/h.

2.11.Năng suất lạnh Q₀:

Q₀ = Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q_h+Q₅ = Q₁₁+Q₂₁+Q₂₂+Q₂₃+Q₃₁+Q₃₂+Q_4h+Q_4â+Q_hN+Q_âN+Q_5h+Q_5â

Bảng tổng hợp nguồn nhiệt xâm nhập và năng suất lạnh Q_o

CHƯƠNG 3. THIẾT LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

3.1. Thiết lập sơ đồ điều hòa không khí

Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp trên biểu đồ t-d.

3.2. Tính toán sơ đồ điều hòa không khí

Các hệ số đặc trưng của sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp trên biểu đồ t-d:

Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF:

Điểm gốc G xác định trên ẩm đồ là điểm có trạng thái t=24⁰C ; φ=50% và SHF=1,0

CHƯƠNG 4. CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Dựa vào Catalo chọn máy của Daikin, dựa vào tải lạnh và công suất lạnh ta chọn được máy trong bảng.

3.2.1. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF:

Hệ số nhiệt hiện phòng là tỷ số giữa thành phần nhiệt hiện thừa trên tổng nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa của phòng. Lưu ý không tính thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn của gió tươi chủ đông đưa vào phòng và gió tươi lọt vào phòng.

+ RSH=Q₁₁+Q₂₁+Q₂₂+Q₂₃+Q₃₁+Q₃₂+Q_4h – Nhiệt hiện thừa của phòng (W)

+ RLH=Q_4â – Nhiệt ẩn thừa của phòng (W)

Đường VT biểu thị quá trình không khí sau khi vào phòng nhận nhiệt thừa Q_T và ẩm thừa W_T rồi tự thay đổi trạng thái.

3.2.3. Hệ số đi vòng BF:

Ta có:

+ GH: Lưu lượng không khí không đi qua dàn lạnh hoặc có đi qua dàn lạnh nhưng không TĐN ẩm (kg/s), lưu lượng này vẫn ở trạng thái điểm hòa trộn H

+ GS: Lưu lượng không khí có trao đổi nhiệt ẩm (kg/s), lưu lượng này đạt trạng thái O

+ G: Lưu lượng không khí đi tới dàn lạnh (kg)

Hệ số đi vòng phụ thuộc vào diện tích, cấu tạo và tốc độ không khí đi qua dàn lạnh. Dựa vào bảng 4.22 (Giáo trình thiết kế HT ĐHKK) để chọn hệ số đi vòng BF khi tính phụ tải lạnh.

3.2.5. Nhiệt độ đọng sương t_s của thiết bị

Có thể xác định bằng hai cách sau:

- Cách 1: Khi biết t_T (⁰C), φ_T (%) và hệ số ESHF tra bảng 3.7 TL [1] hoặc bảng 4.24 TL[2] ta có t_s:

- Cách 2: Khi biết hệ số ESHF.

+ t_T, t_s: nhiệt độ của không khí trong không gian cần điều hòa và nhiệt độ điểm sương (⁰C)

+ d_T, d_s: độ chứa hơi của không khí trong không gian cần điều hòa và độ chứa hơi tương ứng với điểm đọng sương (g ẩm/kgkkk)

3.2.6. Năng suất lạnh và lưu lượng không khí của dàn lạnh:

- Đối với hệ thống ĐHKK thổi từ dưới lên a = 7⁰C

- Đối với hệ thống ĐHKK thổi từ trên xuống a = 10⁰C

Từ bảng chọn máy và phần mềm chọn máy của Daikin, ta lập được sơ đồ máy như các hình dưới.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Giáo trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí – Nguyễn Đức Lợi (TL1)

2. Giáo trình điều hòa không khí – Lê Chí Hiệp (TL2)

3. Internet.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ TIỂU LUẬN"