Giáo trình Thiết bị công trình - Chương 2: Hệ thống điều hòa không khí và thông gió

Nội dung text: Giáo trình Thiết bị công trình - Chương 2: Hệ thống điều hòa không khí và thông gió

1. Chương II Hệ thống điều hoà không khí và thông gió.
2. Chương II Hệ thống điều hoà không khí và thông gió.
3. Chương II Hệ thống điều hoà không khí và thông gió. 2.1. Khái niệm chung về điều hoà không khí và thông gió. - Hệ thống ĐHKK và thông gió là một hệ thống TTBKT hiện đại đối với các công trình kiến trúc hiện nay. - Hệ thống này mới được nghiên cứu ứng dụng vào thiết kế xây dựng từ những năm 70 của thế kỷ 20 này. - Cho đến nay hệ thống điều hoà không khí được nghiên cứu đẩy mạnh, cải tiến nhiều và đã trở thành nhu cầu phổ biến đối với các công trình xây dựng trên khắp thế giới và ở Việt Nam ta. - Từ khi có máy điều hoà, nó đã đóng góp vào việc tạo nên một môi trường vi khí hậu thích hợp giúp cho con người cảm thấy thoải mái dễ chịu theo ý muốn để phục vụ cho con người trong các môi trường sống và làm việc. Điều đó giúp con người tăng năng suất trong lao động sản xuất, làm ra được nhiều của cải sản phẩm hơn, mau hồi phục sức khỏe, tái hồi sức lao động tốt. - Bởi vậy việc trang bị hệ thống điều hoà không khí và thông gió cho công trình kiến trúc xây dựng là một nhu cầu rất cần thiết, đặc biệt là đối với các công trình lớn, nhiều người sống và làm việc trong đó. - Điều hoà không khí và thông gió đóng vai trò điều hoà và cân bằng các thông số trạng thái của không khí, cũng như các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng đến con người, nhằm giải quyết một môi trường thích ứng với sức khỏe và đời sống con người. 2.1.1. Các thông số trạng thái của không khí ẩm. 2.1.1.1. Khí áp (áp suất không khí) : Ký hiệu (B) Khí áp chuẩn BO = 760mm Hg. 2.1.1.2. Mật độ không khí : Ký hiệu (P) Mật độ không khí chuẩn PO = 1,2 kg/m3K2 2.1.1.3. Nhiệt độ không khí : Ký hiệu (t) = oC 2.1.1.4. Độ ẩm tương đối của không khí : Ký hiệu (ϕ)- Khi không khí ẩm bão hoà tức là ϕ = 100% = 1. 2.1.1.5. Dung ẩm, (lượng H2O trong không khí tính = g/kg không khí): Ký hiệu : (d)
4. 2.1.2. Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến con người và sảnxuất như thế nào ? 2.1.2.1. Nhiệt độ môi trường không khí. - Nó rất nhạy cảm với da thịt con người, ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe và khả năng chịu đựng của con người. - Đ/V cơ thể con người: - Đ/V sản phẩm trong quá trình sản xuất cũng vậy. Có loại sản phẩm chỉ thích ứng với một khoảng tKK nhất định (nếu khác sản phẩm đó có thể bị phá hủy). 2.1.2.2. Độ ẩm tương đối của môi trường (ϕ). - Đ/V con người. - Đ/V sản xuất. 2.1.2.3 Tốc độ gió ( ωK ) - Tốc độ ωK bị giới hạn bởi to Khi to = 16 ữ 20oC cần ωK = 1 ữ3m/s (tốt) Khi to = 30oC đỏi hỏi ωK = 3,5 ữ4,5m/s (mới có cảm giác mát) 2.1.2.4. Độ độc hại. - Môi trường có chất độc hại (Ví dụ cơ sở sản xuất ) - Các chất gây hại như : CO2, khói thuốc, hơi H2O, bụi .v. v gây thiếu O2. - Tiếng ồn * Tóm lại : Điều hoà không khí và thông gió thực chất là việc : - Sử lý nhiệt và ẩm (to, ϕ) - Và làm sạch không khí (ωK, Z)
5. 2.1.3. Các khái niệm về trao đồi không khí trong nước. hiện tượng đọng sương bên trên tấm cách nhiệt đọng sương không khí nóng đọng sương không khí nóng ( trong lạnh ) ( trong nhà nóng ) ( ngoài nóng ) không khí lạnh trong nhà mùa hè mùa đông ( ngoài nhà lạnh ) Trước hết đối với kiến trúc yêu cầu thiết kế bao che phải bảo đảm những vấn đề sau + Đủ độ kín (để giữ nhiệt độ (to) và độ ẩm (ϕ) ổn định trong phòng, chủ động thông gió, không để không khí bên ngoài tự do lọt vào phòng). + Đủ để cách nhiệt : Đ/V tường, mái (chiều dày tường tối thiểu là 220, mái phải sử lý chống nóng, chống thấm). + Tránh làm tường kính, vách kính bên ngoài (vì độ mất nhiệt và truyền nhiệt cao, làm tăng tốn thất điều hòa ; lại dễ bị đọng sương, bẩn bụi ). + Đ/V cửa : Yêu cầu khi khép phải kín không có khe hở. - Nếu là cửa kính, nên làm kính 2 lớp và có biện pháp che chắn nắng cho cửa kính. - Với các cửa đi phải mở thường xuyên như ở các cửa hàng mua bán, siêu thị, khách sạn v.v thì phải thiết kế màn cắt gió qua lỗ cửa để ngăn cách nhiệt độ bên trong và ngoài; hoặc với các công trình công cụ khác, có nhịp độ qua lại ít thì có thể thiết kế cửa tự đóng mở tự động (với nhiều nguyên lý khác nhau như : nhờ đèn cảm quang, đèn hồng ngoại hay hệ thống cơ điện v.v ).
6. 2.1.4. Khái niệm về thông gió và điều hoà không khí. 1. Thông gió. - Khái niệm : Để ngăn cản sự tích tụ nhiệt, ẩm hoặc các chất độc hại, cần phải tiến hành thay thế liên tục không khí trong phòng đã bị ô nhiễm bằng không khí tươi mát lấy từ bên ngoài. Quá trình như thường gọi là thông gió. - Định nghĩa : Thông gió là quá trình trao đổi không khí trong nhà và ngoài trời để bảo đảm ra ngoài nhiệt thừa, ầm thừa, các chất độc hại nhằm giữ cho các thông số vật lý: - khí tượng không vượt quá giới hạn cho phép. - Phân loại gồm : Phân loại theo phạm vi tác dụng. Phân loại theo phương thức thực hiện . 2. Điều hòa không khí (điều tiết không khí). - Đ/n : Điều hoà không khí là quá trình tạo ra và giữ ổn định các thông số trạng thái của không khí theo một chương trình định sẵn bằng các thiết bị máy móc mà không phụ thuộc vào điều kiện khí tượng bên ngoài. - Như vậy có thể coi điều hoà không khí là thông gió có xử lý nhiệt, ẩm thông khí trước khí thổi vào phòng, thiếtCác bị cấu cho trúc điều củahoà hệ không thống khí điều. Không hoà thểkhông đơn khí lẻ mà phải là một hệ thống gồm nhiều khâu. - Hệ thống điều hoà không khí bao gồm nhiều bộ phận thiết bị hợp thành, mỗi thiết bị thực hiện một chức năng riêng, các thiết bị có cùng chức năng hợp thành một khâu. - Hệ thống điều hoà không khí gồm 4 khâu. 1. Khâu xử lý không khí. 2. Khâu vận chuyển và phân phối không khí . 3. Khâu cung cấp năng lượng. 4. Khâu đo lường và điều khiển, khống chế tự động.
7. 2.3. Phân loại các hệ thống điều hoà không khí. 2.3.1 Phân loại điều hoà theo chức năng làm việc - Máy điều hoà không khí một chiều : (chỉ có khả năng làm lạnh và giảm ẩm ) - Máy điều hoà không khí hai chiều : (Có cả hai khả năng làm lạnh và sưởi ấm, giàn ẩm không khí). Các bộ phận tương tự máy một chiều, nhưng thêm van đảo chiều nóng, lạnh. - Máy hút ẩm: Chức năng chủ yếu chỉ hút ẩm làm khô. - Máy ĐHKK hai chiểu có thêm chức năng hút ẩm, (máy có bố trí 2 van đảo chiều, có 2 giàn nóng: 1 giàn làm việc cho chế độ sưởi ấm, một giàn làm việc cho chế độ hút ẩm). 2.3.2 Phân loại điều hoà theo cấu trúc của máy 1- Máy điều hòa cục bộ : (công suất nhỏ, phục vụ phạm vi hẹp) a/ Máy điều hoà kiểu cửa sổ: b/ Máy điều hòa ghép: 2- Máy điều hoà không khí kiểu tủ. 3- Máy ĐHKK trung tâm. 2.3.3. Phân loại theo phương pháp xử lý không khí. 1- Máy ĐHKK xử lý không khí trực tiếp. 2- Máy ĐHKK xử lý không khí lạnh bằng nước kiểu buồng phum. 2.3.4. Phân loại theo phương pháp làm mát bình ngưng của máy lạnh. 1- Máy ĐHKK được làm mát bằng gió. 2- Máy ĐHKK được làm mát bằng nước.
8. 2.4 Sơ đồ nguyên lý của máy ĐHKK ga ở dạng lỏng ga ở dạng khí p2, t2 lỏng khí p1 t1 mối nối gồm nhiều ống mao dẫn máy nén lạnh bộ tiết lưu nhỏ li ti ( log ) hơi ga ở dạng hơi hệ thống ống dẫn ga gồm nhiều ống vỏ có cách tản nhiệt thổi ra ngoài gìan bay hơi để trao đổi nhiệt với không khí trong phòng bằng quạt gió ( giàn lạnh ) ( truyền lạnh hoặc truyền nóng ) sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh ( sưởi ấm ) 2.4.1. Máy nén lạnh (MN) 2.4.2. Giàn ngưng tụ (giàn nóng) : (NT) 2.4.3. Thiết bị tiết lưu (bộ tiết lưu) (TL) 2.4.4. Giàn bay hơi : (Giàn lạnh) (BH)
9. 2.5. Máy điều hoà không khí cục bộ. * Đặc điểm : Là máy có công suất nhỏ, chỉ dùng cho các không gian hẹp tách biệt với các không gian khác. - Nên áp dụng cho các công trình nhỏ, có các phòng nhỏ thiết kế độc lập. - Ưu điểm : Giá thành đầu tư cho mối máy không cao, dễ lắp đặt thi công nhanh, khi sử dụng có thể chủ động hòa toàn trong việc bật, tắt máy, (chỉ bật máy cho các phòng cần điều hòa, như vậy sẽ tiết kiệm được năng lượng vào đúng chỗ); độ bền cao. - Nhược điểm : Do công suất nhỏ nên không phù hợp với các phòng lớn, công tình lớn, mặt khác nếu sử dụng quá nhiều máy điều hòa cục bộ vào công trình lớn thì giá thành lại cao hơn là dùgn điều hòa trung tâm. * Phân loại : Có 2 loại - Điều hòa cục bộ kiểu cửa sổ (hay gọi là điều hòa 1 khối) - Điều hòa cục bộ kiểu ghép * Cách bố trí lắp đặt. - Không nên2.5.1 bố Máy trí quá ĐHKK cao cục so vớibộ kiểumặt sàn,của sổthông (một thường cục) nên bố trí ở tầm cao khoảng 2m (hiệu quả lạnh tốt đồng thời lưu thông không khí trong phòng tốt). - Nếu đặt thấp gần mặt sàn thì tối thiều phải cách mặt sàn 20 ữ 30cm. - Cần lựa chọn vị trí lắp đặt phù hợp cả về chiều cao cũng như trên mặt bằng. + Đ/V bên trong nhà. Cần chọn vị trí thổi gió lạnh ra tốt nhất, dễ hoà đều khí lạnh trong phòng, và làm nhiệm vụ tuần hoà không khí tốt. + Đ/V bên ngoài nhà. Phải chú ý không bị vật cản ở cả 3 phía che gió làm nóng máy.
10. 2.5.2 Máy ĐHKK cục bộ ghép (2,3 Khối )
11. 2.5.2.1 Cấu trúc của máy * Khối trong nhà : IU (Indoor Unit) - Là giàn lạnh (hoặc sưởi ấm nếu là máy 2 chiều) - Hình thức có nhiều kiểu khác nhau (ví dụ : kiểu treo trần; kiểu treo tường; kiểu đặt sàn v.v ) - Các bộ phận thiết bị đặt trong một vỏ máy gồm: Giàn bay hơi bằng ống vỏ có cách tản nhiệt; quạt để thổi gió lạnh vào phòng; cửa thổi gió lạnh; cửa thồi gió về cùng với tấm ngăn lọc bụi ; khay (máng) dẫn nước ngưng và ống dẫn nước ngưng ra ngoài cùng với 1 số thiết bị điều khiển khác. Chú ý: Nếu ống dẫn H2O ngưng mà bị tắc sẽ mau chóng gây hỏng máy. * Khối ngoài nhà : Ou (Outdoor Unit) khí lạnh - Là giàn nóng, bộ phận sản xuất ra gas lạnh để cung cấp cho giàn lạnh hoặc sưởi ấm nhà. - Các thiết bị được lắp trong một vỏ bao che gồm: khí nóng đã trao đổi 1.Máy nén lạnh (còn gọi là lốc máy, lốc gas); nhiệt 2.Giàn ngưng tụ (với giàn ống vỏ có cánh tản nhiệt làm mát máy kiểu nằm bằng gió) 3. Quạt làm mát máy. 4.Bộ tiết lưu. khí nóng đã trao đổi 5.Cửa thổi gió nóng ra; cửa hút gió mát vào nhiệt (thường nằm ở phía mặt sau ở 2 bên cạnh của vỏ máy) khí lạnh 6.Hệ thống điện và các thiết bị điều khiển khác.
12. 2.5.2.2 Các kiểu giàn lạnh (IU) a) Loại đặt sàn b) Loại treo tường c) Loại treo trần (có nhiều loại) Kiểu casette khí nóng đã trao đổi nhiệt Kiểu áp trần khí lạnh ống ga lạnh ống nước ngưng ống nước ngưng ống nước ngưng giàn lạnh chủ ống lấy không khí tươi từ bên ngoài vào Kiểu giàn lạnh vệ tinh các giàn vệ tinh (cửa hồi gió về) ( cửa thổi gió )
13. 2.5.2.3 Lắp đặt giàn lạnh (giàn trong) 2.5.2.4 Lắp đặt giàn nóng (giàn ngoài) - Đối với ống gas dẫn lạnh : - Chú ý đặt giàn nóng thấp hơn giàn lạnh . + Không được quá dài. - Đặt nơi thoáng gió, tản nhiệt tốt cả 4 phía xung quanh, mặt trước; khoảng trống phía trên để thao + Không được ngoằn ngèo, gấp khúc nhiều làm tác và thoát khí nóng phải >200; khoảng cách sau giảm áp lực và hao tổn trong quá trình lưu chuyển. lưng máy phải > 200. - Đối với ống thoát nước ngưng: - Nếu đặt cho nhiều tầng thì cách nhau tối thiểu ≥ + Không lắp đặt chìm, chôn tường vì khí tắc khó 500 theo chiều đứng phát hiện và không chữa được. khí nóng >200 + Nếu không có bơm nước ngưng thì phải dốc 5%. >200 > 200 > 300 > 300 + Không lắp xiphông. 600-700 250 - 300 > 600 + Đoạn cong từ máy ra dùng ống mềm. >1500 khí nóng + Hạn chế tối đa các chỗ ngoắt ngéo. tường chắn mặt trước + Tuyệt đối cấm không cho ngóc cao ống lên sẽ - Đối với máy điều hoà cục bộ (công suất nhỏ) gây tắc do bụi + rác bẩn đọng lại Cần chú ý độ cao chênh lệch giữa giàn lạnh bên trong với giàn nóng bên ngoài (thường giàn lạnh đặt cao hơn giàn nóng là tốt nhất; các trường hợp ống thoát nước ngưng đặc biệt có thể đặt giàn lạnh thấp hơn giàn nóng ( sai ) ( sai ) ( sai ) thì không lớn hơn 3m và nói chung cũng sẽ chóng hỏng máy ) - Đối với dây điện nguồn: Cần lắp hệ thống - Khoảng cách xa giữa 2 giàn nóng lạnh của điều dây điện riêng cho điều hoà (dây chịu tải lớn, hoà cục bộ chỉ nên < 10m (càng ngắn càng tốt → công suất lớn). đỡ tổn hao năng lượng)
14. 2.5.2.5 Phương pháp tính công suất lạnh sơ bộ 1) Phương pháp tính theo m2 sàn cần điều hoà : - Tính ≈150 - 200 Kcal/h/1m2 sàn (cho khu vực giữa nhà ) 9000 9000 ≈600 - 800 BTU /h/1m2 sàn. - Tính ≈200 - 250 Kcal/h/1m2 sàn (cho khu vực đầu hồi ) ( tốt hơn ) (Nếu phòng đông người thì phải tính tăng lên 1,5 lần ). 2) phương pháp tính theo số người trong phòng: - Bình thường mỗi người thải nhiệt 200 Kcal/h , nên khi tính theo số người trong 18000 btu/h phòng thì người ta thường tính 200 Kcal/h/1người. Phương pháp tính này thường áp dụng cho các phòng chứa đông người. ( không tốt ) 3) Đối với nhà tường kính, vách kính thì phải nhân thêm hệ số ( = 1,2 ữ 1,5) 2. 5. 4. Vận hành sử dụng máy điều hoà không khí : - Khi máy chạy : áp suất ban đầu Pđ lớn gấp 4 lần áp suất cuối PC (khi máy đã chạy ổn định) Pđ / Pc = 4. Bởi vậy khi vừa tắt máy mà bật trở lại ngay là rất nguy hại cho máy (rất dễ hỏng động cơ máy nén). * Đối với giàn nóng : - Tuyệt đối không được che phủ gì lên trên giàn nóng (ví dụ phơi quần áo, khăn lau v.v ) - Không được che phủ gió của giàn nóng, nhưng che nắng thì tốt để máy được mát. - Không được để vật gì đụng chạm vào cánh quạt gió. * Đối với giàn lạnh : 2 tuần 1 lần phải rỡ tấm ngăn bụi lau rửa sạch bụi để không gây cản gió hồi về. - Không dùng tay để lật chỉnh các chợp lái hướng gió (sẽ bị gẫy hỏng) .Chỉ điều chỉnh = điều khiển tự động từ xa).
15. 2.6. Máy ĐHKK kiểu tủ Gồm có hai loại chính : -Tủ điều hoà không khí được làm mát bằng gió. - Tủ điều hoà không khí được làm mát bằng nước 2.6.1 . Tủ điều hoà không khí được làm mát bằng gió: - Máy điều hoà dạng tủ thường gồm 2 bộ phận tách rời nhau: giàn nóng bên ngoài nhà và giàn lạnh bên trong nhà. - Giàn nóng của máy điều hoà này thường được đặt ngoài trời hoặc trong mái che thoáng để làm mát bằng gió. - Về cơ bản giàn nóng của các máy điều hoà này có cấu trúc như nhâu . Riêng giàn lạnh thường có 2 loại khác nhau : kiểu tủ đứng và kiểu tủ treo. a. Tủ kiêu đứng: - Giàn lạnh được bố trí trong 1 vỏ 2 6 máy kiểu tủ đặt trên sàn sát tường trong nhà. 4 - Các thiết bị chính gồm : 1 1 - Vỏ máy. 2 - Quạt gió lạnh 3 - giàn lạnh 7 4 - bảng điều khiển 5 5 - tấm lọc bụi 3 6 - Cửa thổi gió lạnh ra 7 - Cửa hồi gió về
16. Đặc điểm hoạt động của điều hoà kiểu tủ đứng: - Các giàn lạnh của tủ điều hoà kiểu đứng có thể được lắp thêm cửa hút gió tươi và ống gió để dẫn đến các cửa thổi gió treo trần hoặc treo tường. (trường hợp này phải xây buồng máy cho tủ giàn lạnh riêng ở cạnh phòng cần điều hoà, thường xảy ra với máy công suất lớn) - Trường hợp lốc máy nén nằm ở giàn lạnh trong nhà thì việc hồi dầu trơn từ giàn lạnh về lốc dễ dàng, nên giàn nóng bên ngoài có thể đặt cao thấp tuỳ ý, không bị phụ thuộc như máy cục bộ kiểu ghép. -Đối với tủ giàn lạnh có lốc máy nén đi kèm thường có công suất lớn, nhưng có nhược điểm là tiếng ồn lớn, trọng lượng máy nặng, gây rung và ồn truyền xuống tầng dưới qua sàn. trần kết cấu ống dẫn gió -Phương pháp sử lý rung xuống sàn là : người ta làm 1 hệ khung dầm bằng gỗ, thép hay BTCT cách mặt sàn BTCT một khoảng, không cho rung truyền trực tiếp vàotrần sàn. giả 3 - 4m - Khoảng cáchkhoảng đường cách ống giữa dẫn các ga gimiệngữa 2 thổigiàn lạnh và giàn nóng tốt nhất ≤ 5m, ngoài ra nếu phải kéo dài có thể tới 30m được nhưng hiệu quả làm lạnh kém đi và bục sân khấu phải tăng tiết diện đường ống để giảm trở lực. - Vị trí lắp đặt máy : thường phải xây buồng máy riêng, sau đó dẫn quacửa ốnghút gió tươi đưa vào các cửa thổi gió cho các phòng cần điều hoà. Phòng đặt máy không lớn, nhưngcửa hồi cần gió chúvề ý các khoảng cách xung quanh máy theo tủ giàn lạnh yêu cầu của nhà sản xuất (có( tiêu trong hút catalog âm ) máy). trong nhà
17. b. Tủ kiêu treo: ống gió tủ treo cửa hút gió tươi cửa thông gió cửa gío hồi ống hút gío hồi - Tủ kiểu treo thường bố trí lốc máy nén ở giàn nóng, do đó trọng lượng , độ ồn, độ rung đều nhỏ, rất tiện cho việc lắp đặt và vận hành. Tuy nhiên công suất máy thường nhỏ hơn tủ kiểu đứng. (Không lớn hơn 50.000Kcal/h). - Cấu tạo cửa gió lạnh ra thường bố trí ở mặt trước của máy để tiện cho việc thổi gió ngang vào phòng (hoặc khi cần lắp thêm ống gió thì đường ống đi thẳng ngang trần trở lực nhỏ). cửa hút gió tươi - Cửacửa gió thổi hồi thường gió lạnh được bố trí ở dưới gầm máy hoặc ở phía sau lưng máy. - Máy điều hoà tủ treo không cần xây buồng kỹ thuật vận hành, không cần buồng hoà trộn. cửa hồi gío về
18. 2.6.2. Tủ điều hoà được làm mát bằng nước: Gồm 2 bộ phận tách biệt nhau là: a. Bộ phận tủ máy điều hoà gồm : Giàn lạnh, máy nén, bình ngưng tụ, tiết lưu, quạt gió tác nhân lạnh ống lõi chứa b. Bộ phận tháp giải nhiệt bằng tác nhân lạnh nước: nước lạnh nước nóng ống ngoài chứa nước làm mát bình ngưng ống vỏ bình ngưng ống chùm Giàn ngưng làm mát bằng nước có Giàn2 loại ngưng: làm mát bằng nước có 2 loại: 1 - Van nước bổ sung +/Giàn ngưng ống chùm 2 - van phao +/Giàn ngưng ống vỏ 3 - Van xả đáy 4 - 6 - Van chặn 11 5 - Bơm nước tuần hoàn 7 - Van 1 chiều 10 16 8 - Bình ngưng 9 - Giàn lá tản nhiệt 9 12 10 - Giàn ống phun nước 15 11 - Quạt hút gió. 2 8 13 1 bể chứa nước 12 - Thân vỏ tháp giải nhiệt tuần hoàn 14 13 - Giàn lạnh trong máy điều hoà 3 14 - Lốc máy nén lạnh 4 5 6 7 15 - Bộ tiến lực. 16 - Vỏ máy tủ điều hoà .
19. * Ưu điểm của tủ điều hoà giải nhiệt bằng nước: - Với cùng công suất máy nén, cho ra nước lạnh cao hơn máy gió (máy làm mát bằng gió) do là mát bình ngưng tốt hơn. - Các máy làm mát bằng nước thường được nạp gas sẵn nên việc lắp đặt máy khá đơn giản. - Chọn vị trí lắp đặt tháp giải nhiệt nước thuận tiện hơn so với việc chọn vị trí đặt giàn nóng của máy gió. -Có thể đặt tháp giải nhiệt khá xa buồng máy.(Ngoài trời phía sân sau, hay trên mái nhà v.v ) * Nhược điểm : - Sau một thời gian vận hành , bình ngưng dễ bị đóng cặn và dễ bị bám bẩn, làm giảm năng suất lạnh của máy. + Cách sử lý cặn bẩn dạng hữu cơ, bùn thì dùng xà phòng (sút) để xịt rửa. + Cặn cátbonát thì dùng Axít Clohydric loãng ngâm rồi thụt rửa) (Do đó các thiết bị của tháp giải nhiệt nước là vật liệu chịu được sút và Axít). * Chú ý : - Bể chứa nước tuần hoàn phải đủ cho tổng các máy vận hành trong 10 ữ 15'. - Quạt hút gió gây tiếng ồn lớn. - Không thôỉ gió nóng ra gần cửa các phòng ở, phòng làm việc xung quanh (cần có khoảng trống thoáng ngoài trời để thải nhiệt và ẩm).
20. 2.6.3. ống dẫn gió trong hệ thống ĐHKK dạng tủ và dạng treo tường: - Bao gồm : ống cấp gió và ống hồi gió. * ống cấp gió: - Có lớp bọc bảo ôn - bông thuỷ tinh dầy 3ữ5cm . - Nhiệt độ không khí bên trong ống ≈ 17 ữ 180C. ống tròn khó liên kết vào tuờng, trần - Tốc độ gió trong ống 6ữ10m/s. - Tốc độ gió thổi ra ở cửa gió lạnh ≈ 3m/s. - Vật liệu làm ống là tôn hoa dầy ≈ 1,2ữ1,8mm, tiết diện vuông, chữ nhật hoặc tròn. - Tiết diện ở đoạn đầu và đoạn cuối ống thường khác nhau: - Kích thước của ống: + Về chiều dài : phụ thuộc vào mặt bằng, mặt cắt kiến trúc (dài có thể tới hàng chục mét ≈ 50m) . . ống đi thẳng, ít gẫy khúc càng tốt và càng đi dài được. .ống gẫy khúc nhiều sẽ gây trở kháng và không đi dài được. + Về tiết diện ống : Tính theo công thức : F = L(m3/s) / ω(m/s) Chú ý : - Chiều cao h có liên quan đến chiều cao của trần kỹ thuật, dầm, sàn BTCT ) - Người kiến trúc sư khi thiết kế công trình cần chú ý để thiết kế chiều cao tầng nhà cho thích hợp. - Tổn thất áp suất đầu và cuối trong ống phụ thuộc nhiều vào độ dài, độ nhám, độ gấp khúc của ống.
21. Một số dạng ống dẫn gió trong hệ thống ĐHKK dạng tủ và dạng treo tường: không tốt tốt thay đổi chiều cao ống thường treo ở 2 bên cạnh trần không tốt tốt thay đổi chiều rộng ống thường treo áp giữa trần không tốt rất không tốt * ống gió hồi : - Nếu đi dưới trần thì không cần bọc bảo ôn (thường trong nhà máy, xí nghiệp). - Nếu đi trên trần kỹ thuật thì phải có bảo ôn. - Nhiệt độ không khí bên trong khoảng 260C ữ 280C. - Tốc độ gió hút về rất chậm (≈ 0,5m/s). - Vật liệu làm ống và bảo ôn cũng như ống gió cấp. - Đường ống về càng ngắn càng tốt (thông thường ống hồi gió về thường đi qua 1 phòng xử lý để lọc bụi rồi mới quay về máy).
22. ống dẫn gió trong hệ thống ĐHKK dạng tủ và ĐHTT
23. 2.7. Máy ĐHKK trung tâm 2.7.1. Máy điều hoà không khí trung tâm kiểu VRV: - Máy điều hoà trung tâm VRV có cấu trúc hệ thống gần giống như máy điều hoà dạng tủ giải nhiệt bằng gió . Cũng bao gồm một khối giàn nóng ở ngoài nhà và nhiều gìan lạnh trong nhà, giữa giàn nóng và giàn lạnh được nối với nhau qua hệ thống ống dẫn gas lạnh và bộ lựa chọn nhánh (BS Unit)
24. * Đặc điểm chung của máy VRV và cách lắp đặt: -Trong một mạch, cho phép nối tới 8 IU (giàn lạnh trong nhà) với năng suất lạnh và kiểu khác nhau (tối đa có thể lên tới 16 IU khi nối theo trật tự đặc biệt). Năng suất của các IU cho phép thay đổi từ 50 ữ130% năng suất lạnh của OU(giàn ngoài ). - Nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh với mức độ tinh vi rất cao nhờ hệ điều khiển PID ( proportional integral derivative), sai lệch nhiệt độ ấn định trong phòng ≈ ± 0,50C. - Máy VRV thay đổi lưu lượng môi chất lạnh (hoặc sưởi ấm) thông qua hệ thống điều chỉnh tần số điện của máy nén. Không cần phải có máy dự trữ, khi một trong các cụm máy hư hỏng thì hệ thống vẫn tiếp tục vận hành. - Hệ vận hành ở khoảng nhiệt độ rẫt rộng : từ 50C ữ 430C cho cả làm lạnh và sưởi ấm (2 chiều). - Chiều dài đường ống dẫn gas giữa OU và IU tối đa cho phép lên tới 100m, cao độ chênh lệch giữa OU và IU cho phép tới 50m (giàn nóng thường đặt trên mái). - Hệ thống điều khiển tập trung nên giảm được chíp thiết bị , chi phí lắp đặt , đồng thời việc kiểm tra , giám sát vận hành được dễ dàng. - Có bộ phận lựa chọn nhánh (BS Unit) cho phép tự động chuyển đổi từ chế độ làm lạnh sang chế độ sưởi ấm (hoặc ngược lại) tuỳ theo nhiệt độ trong phòng. - Khi đông người trong phòng, máy có thể tự động tăng dồn khí lạnh cho đủ dùng, ngược lại khi không có người trong phòng máy tự động giảm bớt công suất lạnh rất nhiều gần như không làm việc, do đó tiết kiệm được từ 15 ữ 20% chi phí về năng lượng vận hành. - Trên mặt bằng công trình ở khu vực trung tâm đặt máy (trên mái) cần thiết kế hộp kỹ thuật thông suốt từ trên xuống để cho các đường ống gas chính đi xuống các tầng (diện tích lỗ rộng không lớn hơn 300). - Thi công lắp đặt dễ dàng nhanh chóng. - Tuy nhiên máy VRV là loại rất đắt tiền so với các máy điều hoà khác. Máy điều khiển hoàn toàn bằng điện tử tự động nên khi hỏng hóc khó chữa , khá phức tạp.
25. 2.7.2 . Máy điều hoà không khí trung tâm kiểu Waterchiller *Đặc điểm riêng của máy: Là máy điều hoà với chất tải lạnh là nước (nước được bơm qua bình bay hơi có cấu tạo như bình ngưng tụ ống trùm). Nhận lạnh ở các ống gas lạnh rồi bơm đến các giàn lạnh trong nhà. * Máy Waterchiller được chia ra 2 loại: bình gĩan nở + Loại được làm mát bằng gió :Toàn bộ hệ thống thiết bị trong 1 vỏ máy lớn đặt ở ngoài trời (thường đặt trện mái hoặc ngoài sân) Rồi dẫn ống nước lạnh qua trạm bơm, đến các giàn lạnh trong nhà. + Loại được làm mát máy bằng nước (thường có công suất lạnh rất lớn). - Toàn bộbình hệ nước thống bổ xung máy làm lạnh vỏđược máy đặt trong 1 phòng kỹ thuật máy điều hoà hoặc đặt ở ngoài(trạm trời phát ( loạilạnh trungnày máy tâm) có tiếngfcu ồn và độ rộnglớn, tải trọng nặng, kích thước kồng kềnh nên thường đặt ở mặt bằng tầng hầm, tầng trệt bìnhcách hơi ly nước với các phòng chính ) . Ngoài ra còn có tháp giải nhiệt nước đặt ở ngoài trời ( trên mái nhà hoặc ngoài sân). Nước từ tháp giải nhiệt được (dẫn v đ t-2 xuống ) buồng máy, làm mát giàn ngưngvan điện tụ rồitử bơm trở lại tháp để tản nhiệt nước đã nhận nhiệt từ giàn( vngưng đ t-1 ) tụ và tiếp tục tuần hoàn theoahu chu trình cũ. bơm nước lạnh đi - Việc cung cấp khí lạnh vào phòng cần điều hoà của máy Waterchiller có 2 cách là : bơm hồi nước về + Fancoil Unit (FCU). + Air handling (AHU).sơ đồ hệ thống máy điều hòa water chiller
26. Việc cung cấp khí lạnh vào phòng cần điều hoà của máy Waterchiller có 2 cách sau có thể lắp trực tiếp cửa mặt nạ áp vào để thổi gió lạnh trực tiếp vào phòng ống hút gió tươi FCU ống dẫn gió (Fancoil Unit) ống nước lạnh đi về có thể có cửa hút gió hồi các miệng thổi gió FCU gồm: giàn ống có cánh tán nhiệt với chất tải lạnh là nước lạnh cùng với quát gió lạnh tuần hoàn. - FCU thường có công suất lạnh nhỏ như các giàn lạnh của máy cục bộ - Cách lắp đặt FCU giống như lắp đặt giàn lạnh của máy điều hoà ghép AHU - Cấu tạo bên trong AHU có giàn lạnh ống vỏ có cánh tản nhiệt, ống hút gió tươi và quạt gió (Air Handling) thổi vào ống gió đến các miệng thổi gió. (AHU có loại không có cửa tuần hoàn gió và có loại có cửa tuần hoàn hồi gió về ) - AHU thường có công suất lạnh lớn, vở máy cồng kềnh, có trọng lượng và kích thước lớn. miệng thổi gió fcu fcu fcu tươi của ahu - AHU có thể lắp cửa mặt nạ trực tiếp vào máy ahu để thổi gió lạnh trực tiếp vào phòng. - Đặc điểm cả AHU là vừa làm mát không khí fcu fcu fcu vừa đưa thêm không khí tươi vào. - AHU có tiếng ồn và rung nhiều, nên khi lắp đặt cần chú ý chống ồn tiêu âm, chống rung.
27. 2.8. Hệ thống điều hoà không khí kiểu buồng phun: - Hệ thống này thường dùng để điều hoà cho các công trình công nghiệp với các không gian sản xuất rộng lớn. (Đặc biệt phù hợp với các nhà máy dệt, sợi). - Nguyên lý là dùng hệ thống phun nước thành các hạt nhỏ ly ty trong buồng phun cùng với quạt gió công suất lớn làm bay hơi nhanh để hạ nhiệt trong buồng phun xuống ≈ 8 ữ 100C (với nhiệt độ này vừa là làm lạnh không khí vừa là làm khô hơi H2O trong không khí . - Với nhiệt độ này hơi H2O trong không khí sẽ đọng sương và rơi xuống đáy buồng phun rồi chảy vào bể chứa nước ngưng. Sau đó sẽ nhờ vào quạt gió lạnh sẽ thổi không khí lạnh vào các ống gió dẫn đến các miệng thổi gió lạnh vào trong phòng sản xuất. - Gió hồi về thường được dẫn theo các kênh (ống hút gió) ở dưới mặt sàn rồi đi qua buồng lọc bụi đồng thời hoà trộn với không khí tươi được hút từ ngoài vào lại tuần hoàn theo chu trình cũ quạt gió vào buồng phun. qụat gió lạnh sàn nhà không khí lạnh cửa gió hồi + quạt gió hồi bể nước ngưng ống hồi nước lạnh ngăn lọc bụi bơm nước lạnh vào bể hồi tấm lọc bụi trạm lạnh van 3 ngả đổ về trạm lạnh ngăn không khí tươi khi không cần bổ xung nước lạnh đã được lọc bụi bể nước lạnh (bể hồi) qụat gió vào giàn phun
28. Ví dụ minh hoạ bố trí ĐHKK và các hệ thống ống cho phòng hội trường
29. 2.9 Yêu cầu chung và các giải pháp thiết kế không gian: Để sử dụng ĐHKK một cách có hiệu quả và chống lãng phí khi thiết kế một không gian kiến trúc cần lưu ý: - Chiều cao tầng nhà đảm bảo đủ khối tích sử dụng, không nên quá cao sẽ gay lãng phí năng lượng và làm giảm hiệu suất làm lạnh, cũng như tuổi thọ của máy. Phải đạt được mục đích là giá đầu tư thấp nhất, hiệu quả sử dụng cao nhất . - Tính toán diện tích và hướng mở cửa đi, cửa sổ một cách hợp lý, để đảm bảo tính mỹ quan của công trình không gây ra các sự bất lợi cho ĐHKK ( VD như hiệu ứng nhà kính ) - Các không gian sử dụng ĐH nên là các không gian kín, để khi đưa ra giải pháp thiết kế mặt bằng phải phân chia, giới hạn các không gian để có thể phân vùng sử dụng ĐHKK đạt hiệu quả cao nhất. Chú ý kết hợp thông gió bằng các loại khe hở ở vị trí thích hợp , hay quạt gió cho các không gian sử dụng loại ĐH không tự lấy được không khí từ bên ngoài để đảm bảo sự trong sạch và vệ sinh của KK bên trong. - Đ/V các công trình có sử dụng ĐH TT khi thiết kế chiều cao tầng cần chú ý đưa ra các giải pháp trần kỹ thuật để đi các đường ống nước tải lạnh, ống cấp, và hồi không khí cũng như các bộ phận khác của ĐHTT như các loại AHU, FCU các miệng thổi, thông thường chiều cao thông thuỷ của trần kỹ thuật là 0,6 - 1m ( tuỳ theo thông số kỹ thuật của mỗi hãng sản xuất ). - Khi đưa ra phương án thiết kế mặt đứng các KTS cần chú ý chọn các vị trí thích hợp để bố trí các bộ phận của ĐHKK như đường ống ga , ống nước ngưng , khối OUTDOOR, tháp giải nhiệt, trạm lạnh trung tâm, để tránh tiếng ồn (do tháp giải nhiệt), đảm bảo tính thẩm mỹ của công trình với không gian đô thị nói chung và không gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh . - Để tiết kiệm kinh phí vận hành của máy, nhất là đ/v nhà cao tầng dùng kết cấu nhẹ, tính cách nhiệt kém, thời gian ngưng đọng của phụ tải ngắn, cần giảm chiều dài, kích thước đường ống và đường thông gió .
30. Bài Tập 1. Mô tả cấu tạo ĐHKK cục bộ và trung tâm 2. Phân loại ĐHKK 3. Hình vẽ minh họa lắp đặt ĐHKK cục bộ và trung tâm