BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ BIẾN
oOo
HỒ HOÀNG ANH

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRUNG TÂM TÒA NHÀ CHUNG CƯ CAO CẤP
PHÚC YÊN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: NHIỆT LẠNH
TS. LÊ VĂN KHẨN

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.comPHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ, tên SV : HỒ HOÀNG ANH Lớp : 44ML
Ngành : Công nghệ nhiệt lạnh Mã ngành :
Tên đề tài : Thiết kế hệ thống điều hoà không khí trung tâm tòa nhà chung
cư cao cấp Phúc Yên.
Số trang : 65 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 5
Hiện vật : 3 CD-ROM chứa toàn bộ nội dung đồ án, 3 cuốn luận văn.

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Điểm phản biện
Nha trang, ngày… , tháng …., năm 2007
Cán bộ phản biện:
Nha trang, ngày… , tháng…., năm 2007
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

1.3.2.1. Một vài số liệu cụ thể cho một vài môi trường 10
1.3.2.2. Mối quan hệ giữa môi trường và cơ thể con người 12
1.4. Giới thiệu công trình 14
1.4.1. Kết cấu xây dựng 14
1.4.1.1. Tường ngăn 15
1.4.1.2. Sàn 15
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- v -

1.4.1.3. Mái 15
1.4.2. Chọn hệ thống điều hòa 15
1.4.3. Chọn cấp điều hoà không khí 16
1.5. Chọn thông số tính toán trong và ngoài nhà 17
1.5.1.Chọn thông số tính toán ngoài nhà 17
1.5.1.1. Chọn nhiệt độ không khí bên ngoài 17
1.5.1.2. Chọn nhiệt bên trong không gian điều hòa 17
1.5.2. Lựa chọn sơ đồ điều hoà không khí 17
1.5.2.1. Sơ đồ thẳng 17
1.5.2.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 18
Chương 2: TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI THEO PHƯƠNG PHÁP CARRIER 21
2.1. Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa 21
2.1.1. Nhiệt hiện bức xạ qua kính
11
Q
21
2.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Dt
21
Q
24
2.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách 26

3.1.2. Chọn dàn lạnh 52
3.1.3. Chọn dàn nóng 55
3.2. Sơ đồ mạng ống gas. Bản vẽ 58
3.3. Hệ thống điều khiển 58
3.4. Chọn hệ thống cấp khí tươi 59
CHƯƠNG 4: LẮP RÁP VẬN HÀNH HỆ THỐNG 60
4.1. Lắp ráp hệ thống 60
4.1.1. Công tác lấy dấu 60
4.1.2. Lắp đặt đường ống thải nước ngưng 60
4.1.3. Công tác gia công, lắp đặt đường ống gió lạnh (gió cấp, gió hồi,
gió tươi) 61
4.1.4. Công tác lắp đặt các dàn lạnh FCU 62
4.1.5. Công tác lắp đặt tổ máy lạnh chính 63
4.1.6. Lắp đặt loại quạt gió 63
KẾT LUẬN CHUNG VỀ ĐỒ ÁN 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 1 -

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khi mức sống của người dân ngày càng được nâng cao, cần có
những nhu cầu thiết yếu cho cuộc sống, mà điều kiện sống được đảm bảo cho
sinh hoạt và nghỉ ngơi. Như vậy, điều hòa không khí ngày càng đóng vai trò quan
trọng trong đời sống hàng ngày.
Lĩnh vực điều hòa không khí ở nước ta nói riêng và trên thế giới noi chung
đang phát triển rất mạnh mẽ. Điều hòa không khí được áp dụng cho các ngành

Vậy điều hòa không khí là duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hòa ở
mức yêu cầu và giữ cho độ ẩm trong không gian đó ổn định ở một mức quy định
nào đó. Ngoài ra, hệ thống điều hòa không khí còn phải đảm độ sạch của không
khí theo yêu cầu, khống chế độ ồn ở mức cho phép và bảo đảm sự lưu thông hợp
lý của dòng không khí.
Ngày nay, điều hòa không khí không chỉ ứng dụng cho không gian tĩnh như
nhà ở, khách sạn, nhà hàng, văn phòng làm việc, bệnh viện… mà còn được ứng
dụng cho các không gian động như ôtô, tàu hỏa, máy bay…
1.1.2 Lịch sử ra đời và phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí:
Ngay từ thời cổ đại, con người đã biết lấy lửa sưởi ấm vào mùa đông và
dùng quạt hoặc tìm các hang động mát mẻ vào mùa hè. Hoàng đế thành Roma
Varius Avitus trị vì từ năm 218 đến 222 đã cho đắp cả một núi tuyết trong vườn
thượng uyển để mùa hè có thể thưởng ngoạn những ngọn gió mát thổi vào cung
điện.
Từ năm 1845 đến 1910 đã có những dự án, những công trình xây dựng về
điều hòa không khí. Nhưng mãi cho tới đầu thế kỷ 20 một nhân vật quan trọng đã
đưa ngành điều hòa không khí của Mỹ nói riêng và của toàn thế giới nói chung
đến một bước phát triển rực rỡ đó là Wills H. Carrier (1876-1950). Chính ông là
người đã đưa ra định nghĩa điều hòa không khí kết hợp sưởi ấm, làm lạnh, gia
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 3 -

ẩm, hút ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì khống chế trạng thái không khí
không đổi phục vụ cho mọi yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ.
Năm 1902 Carrier lắp đặt hệ thống điều hòa không khí đầu tiên tại nhà máy
giấy để làm ẩm không khí rồi ông áp dụng cho nhà máy dệt và nhiều lĩnh vực
khác.
Năm 1905 ông xây dựng hệ thống khống chế độ ẩm. Năm 1911 ông đã xây
dựng thành công ẩm đồ của không khí ẩm. Đến năm 1921, kỹ thuật điều hòa
không khí đã có bước nhảy vọt khi Carrier phát minh ra máy lạnh ly tâm và nó

không quá 400 giờ một năm khi biến thiên nhiệt ẩm ngoài trời cả
mùa hè và mùa đông.
· Theo tính tập trung phân ra hệ thống điều hòa cục bộ, tổ hợp gọn, trung
tâm nước…
Nói chung có rất nhiều cách phân loại nhưng thông thường người ta phân
loại theo phương thức làm lạnh không khí trong không gian điều hòa như làm
lạnh trực tiếp bằng môi chất lạnh, làm lạnh bằng không khí, làm lạnh bằng nước,
hoặc kết hợp cả nước và không khí.
1.2. Phân tích các phương thức làm lạnh của hệ thống điều hòa không
khí:
1.2.1. Hệ thống dùng trực tiếp tác nhân lạnh làm chất tải lạnh:
Hệ thống này áp dụng cho không gian điều hòa có kích thước nhỏ, là loại
mà người ta lắp đặt đầy đủ, và hoàn chỉnh các thiết bị, bộ phận cần thiết trong
một khối.
Nói chung hệ thống loại này có ưu điểm là: dùng môi chất lạnh làm chất tải
lạnh nên hệ thống đường ống nhỏ gọn hơn so với hệ thống dùng nước và không
khí làm chất tải lạnh, ít tổn hao năng suất lạnh, dễ vận chuyển không khí theo
đúng yêu cầu từng nơi, dễ tự động hóa, nhưng bên cạnh đó nó cũng có nhược
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 5 -

điểm là: cần nhiều môi chất lạnh cho hệ thống, đòi hỏi chi phí đầu tư lớn, mặt
bằng rộng, vận hành phức tạp, tốn kém hơn các hệ thống khác, với không gian
điều hòa có diện tích lớn thì hệ thống này có hiệu quả không cao.
1.2.1.1 Máy điều hoà cửa sổ:
Máy điều hòa cửa sổ là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất về năng suất
lạnh và kích thước cũng như khối lượng. Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén
dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh… được lắp trong một vỏ
gọn nhẹ.
Ưu điểm:

Nhược điểm:
· Giá thành cao
· Đòi hỏi phải có thợ chuyên môn mới lắp đặt được.
1.2.1.3 Máy điều hoà nguyên cụm:
Máy điều hoà lắp mái (rooftop air condioner) là máy điều hoà nguyên cụm
có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong công nghiệp và thương
nghiệp, cụm dàn nóng và dàn lạnh gắn liền với nhau thành một khối duy nhất.
Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm có cột áp cao. Máy lạnh được bố trí ống
phân phối gió lạnh và gió hồi. Ngoài khả năng lắp đặt máy trên mái bằng của
phòng điều hoà còn có khả năng lắp mái ở ban công và mái hiên hoặc giá chìa
sau đó được bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật là được.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 7 -

1.2.1.4 Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước:
Do bình ngưng giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể
tích lắp đặt lớn như dàn ngưng giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng với
máy nén và dàn bay hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh.
Toàn bộ máy và thiết bị lạnh như máy nén, bình ngưng, dàn bay hơi và thiết
bị khác được bố trí gọn và trong một vỏ dạng tủ. Phía trên dàn bay hơi là quạt ly
tâm, do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường di kèm với tháp giải
nhiệt và bơm nước.
1.2.2. Hệ thống dùng chất tải lạnh là không khí.
Là loại hệ thống sử dụng hoàn toàn không khí làm chất trung gian để
chuyển tải lạnh. Hệ thống này áp dụng cho không gian điều hòa tương đối lớn, nó
có ưu điểm là khả năng cải thiện điều kiện môi trường trong không gian điều hòa
nhờ sự chuyển động liên tục của dòng không khí vào và ra một cách liên tục, như
vậy độ ô nhiễm và các loại mùi khó chịu của không khí sẽ giảm bớt. Nhưng nó
cũng có nhược điểm là độ choán chỗ của hệ thống dẫn không khí là khá lớn.
1.2.3. Hệ thống dùng chất tải lạnh là nước.

2
, CO, các loại vi khuẩn và
nấm gây bệnh như sau:
· Do hít thở .
· Do hút thuốc lá .
· Do các loại mùi khác nhau từ cơ thể tỏa ra .
Ngoài ra để khắc phục ô nhiễm trong không gian điều hòa thì lưu lượng
không khí tươi dưa vào là quan trọng. Trong trường hợp người trong không gian
điều hòa có hút thuốc thì cần phải bổ sung thêm một lượng không khí tươi nhất
định để loại trừ ảnh hưởng của khói thuốc, bảng [1-1] cho biết một cách định
hướng lượng khí tươi để khử ảnh hưởng của khói thuốc.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 9 -

Bảng 1-1 Lưu lượng khí tươi để khử ảnh hưởng của khói thuốc.
Mức độ hút thuốc
(số điếu thuốc/h.người)
Lưu lượng không khí tươi tối thiểu được đề nghị
để khử ảnh hưởng của khói thuốc

(m
3
/h.người)
0,8¸1
1,2¸1,6
2,5¸3
3¸5,1
13¸17
20¸26
42¸51

ể tính
toán thông gió (theo Rietchel)
0,20 ¸ 0,50
Nồng độ tương đối nguy hiểm.
0,5 hoặc lớn hơn Nồng độ nguy hiểm.
Các giá trị này b
ản thân
nó chưa được xem l
à
m
ức độ nguy hiểm, tuy
nhiên – với t
ư cách là
ch
ỉ số ô nhiễm không
khí – nó là các con s
ố
cần lưu ý nếu như n
ồng
độ CO
2
tiếp tục tăng.
4 ¸ 5
Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nh
ịp thở gia tăng.
Nếu sự hít thở trong môi trường này kéo dài thì có th
ể gây ra
nguy hiểm.
8
Nếu kéo dài sự hít thở trong môi trường lâu hơn 10 phút có th

1.3.2. Các tiêu chuẩn môi trường trong điều hòa không khí.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong các hoạt sản xuất gia công, chế
biến nhằm mục đích nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm phục vụ các yêu
cầu công nghệ và cải thiện điều kiện lao động, người ta đang ứng dụng ngày
càng nhiều kỹ thuật ĐHKK để tạo ra môi trường nhiệt độ và độ ẩm thích hợp.
Trong đó có một số điều kiện vi khí hậu đòi hỏi yêu cầu về tiêu chuẩn rất
khắc khe ví dụ như: xưởng sản xuất thuốc, xưởng sản xuất linh kiện điện tử…
1.3.2.1. Một vài số liệu cụ thể cho một vài môi trường:
Điều kiện môi trường không những tác động đến khả năng làm việc của
người lao động mà còn tác động đến nhiều chất lượng sản phẩm sản xuất nhất là
các ngành sản xuất có yêu cầu cao về chất lượng không khí. Sau đây là một vài
số liệu về nhiệt độ, độ ẩm yêu cầu của xưởng: PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 11 -

Bảng 1-4 Tiêu chuẩn cho một số môi trường làm việc.
Trường hợp
Công ngh
ệ sản xuất chế
biến
Nhiệt độ
0
C Độ ẩm %
Xưởng in
- Đóng và gói sạch
- Phòng in ấn
- Nơi lưu trữ giấy
- Phòng làm bản kẽm

70¸80
Chế biến thực phẩm
- Chế biến bơ
- Mayonaise
- Macaloni
16
24
21¸27
60
40¸50
38
Công nghệ chính xác
L
ắp ráp chính xác gia
công khác
20¸24
24
40¸50
45¸55

Xưởng len
- Chuẩn bị
- Kéo sợi
- Dệt
27¸29
27¸29
27¸29
60
50¸60
60¸70

và có xu hướng đi lên, khi đó lớp không khí lạnh hơn sẽ tiến đến thế chỗ và từ đó
hình thành nên sự chuyển động tự nhiên của lớp không khí bao quanh cơ thể.
Chính sự chuyển động này lấy đi một phần lượng nhiệt của cơ thể thải ra môi
trường.
Bức xạ là hình thức thải nhiệt thứ hai. Trong thường hợp này nhiệt từ cơ
thể sẽ bức xạ bất kỳ bề mặt xung quanh nào có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ của cơ
thể, hình thức trao đổi này hoàn toàn độc lập với hiện tượng đối lưu.
Cường độ trao đổi nhiệt bằng hình thức đối lưu phụ thuộc vào độ chênh lệch
nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí, còn hình thức trao đổi nhiệt bức xạ phụ
thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ giữa cơ thể và các bề mặt bao quanh ở bên
trong không gian cần điều hoà. Khi các độ chênh lệch nhiệt độ giảm di thì lượng
nhiệt phát ra từ cơ thể do đối lưu và bức xạ cũng giảm bớt, người ta gọi lượng
nhiệt này là nhiệt hiện qh. Nhiệt lượng đi vào môi trường không khí xung quanh
thông qua hình thức bay hơi hoặc bốc ẩm từ cơ thể con người gọi là nhiệt ẩm.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 13 -

Các thông số ảnh hưởng đến mức độ biến đổi giữa môi trường và cơ thể:
Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Khi nhiệt độ của không khí xung quanh giảm xuống, cường độ trao đổi
nhiệt đối lưu giữa cơ thể và môi trường sẽ tăng lên. Cường độ này càng tăng khi
độ chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cơ thể và không khí càng tăng. Nếu độ chênh
lệch khá lớn thì lượng nhiệt cơ thể mất đi càng lớn và đến một mức độ nào đó sẽ
bắt đầu cảm thấy khó chịu và ớn lạnh. Việc giảm nhiệt độ bề mặt xung quanh
làm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt bằng bức xạ. Ảnh hưởng của dòng không khí:
Tuỳ thuộc vào mức độ chuyển động của dòng không khí mà lượng ẩm phát

Tòa nhà chung cư cao cấp Phúc Yên là một tòa nhà lớn gồm 17 tầng, được
xây dựng trên mặt bằng rộng 1650 m
2
, nằm trên trục lộ giao thông Nguyễn Văn
Quá, quận 12, thành phố Hồ Chí Minh.
Vị trí tòa nhà là: 12,25
o
vĩ bắc - 109
o
kinh đông.
Độ cao của toà nhà so với mực nước biển là H = 50 m
Tầng hầm: Tòa nhà được xây với 2 tầng hầm, cả 2 đều dùng làm khu vực để
xe cho cư dân.
Tầng 1: khu thương mại (siêu thị).
Tầng 2 đến tầng 16: là các căn hộ
Tầng 17: khu café sân thượng, và café nhà hàng
1.4.1. Kết cấu xây dựng .
Kết cấu xây dựng của công trình sẽ gồm nhiều cột bêtông lớn, vững chắc.
Tường ngăn xây dựng bằng gạch dầy 200mm, hai bên tường có trát lớp vữa dày
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 15 -

20mm, ngoài cùng có quét lớp sơn nước, toàn bộ hệ thống cửa đều là cửa kính
trong đục, khung bằng sắt.
1.4.1.1. Tường ngăn.
Lớp sơn nước có bề dày rất nhỏ, nên trong các tính toán nhiệt có thể bỏ qua
khi tính toán nhiệt truyền qua vách.
Lớp gạch có bề dày
(
)

93.0=
l
.
1.4.1.2. Sàn.
Sàn bêtông dày 150mm. Toàn bộ các phòng đều sử dụng trần thạch cao dày
12mm.
1.4.1.3. Mái.
Được làm bằng bêtông dày 150mm, có độ nghiêng
0
1=
a
so với mặt phẳng
ngang.
1.4.2. Chọn hệ thống điều hòa:
Hệ thống điều hoà cần đáp ứng các chỉ tiêu cơ bản sau của điều hoà tiện
nghi:
Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí theo tiêu
chuẩn tiện nghi của tiêu chuẩn Việt Nam.
Không khí tuần hoàn trong nhà phải được điều chỉnh hợp lý và có quạt hút
gió thải trong nhà vệ sinh, tránh hiện tượng không khí từ các khu vệ sinh lan
truyền vào hành lang và phòng. Tránh hiện tượng không khí ẩm từ ngoài vào gây
đọng sương trên bề mặt và thiết bị.
Hệ thống điều hoà không khí cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh
nhằm tiết kiệm chi phí vận hành.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 16 -

Bố trí các hệ thống phụ như lấy gió tươi, xả gió thải.
Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, đảm bảo
mỹ quan công trình.

ẩm, lưu lượng gió, tốc độ gió…Bên cạnh đó phải đảm bảo tỷ lệ hoà trộn không
khí thích hợp đáp ứng được mức độ làm lạnh thích hợp.
1.5. Chọn thông số tính toán trong và ngoài nhà:
1.5.1.Chọn thông số tính toán ngoài nhà:
1.5.1.1. Chọn nhiệt độ không khí bên ngoài:
Do tính chất là điều hoà không khí cấp 3 nên ta chọn nhiệt độ ngoài trời
bằng nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất ttbmax. Khu chung cư này được
xây dựng tại thành phố Hồ Chí Minh nên theo bảng 1.7 sách Hướng dẫn thiết kế
hệ thống điều hoà không khí ta chọn:
Ct
N
0
6,34=
()
%55
1513
=
¸
j

1.5.1.2. Chọn nhiệt bên trong không gian điều hòa:
Ct
T
0
25= .
()
%60
1513
=
¸

lượng không khí đưa từ ngoài vào phòng mà ta chỉ thải một phần, phần còn lại do
nhiệt độ không khí trong phòng nhỏ hơn nhiệt độ không khí bên ngoài (về mùa
hè) hoặc ngựơc lại (về mùa đông), nên người ta cho phần không khí từ phòng này
quay trở lại hỗn hợp với không khí ngoài trời để giảm nhiệt độ không khí ngoài
trời xuống (nhiệt độ không khí sau hoà trộn), lương không khí tuần hoàn có thể
chiếm đến 90% lượng không khí qua dàng lạnh. Hệ thống điều hòa không khí
tuần hoàn 1 cấp giúp tiết kiệm được năng lượng cung cấp cho hệ thống.

Hình1.2 - Nguyên lý làm việc của sơ đồ thẳng:
Trạng thái không khí: N – Ngoài trời, O – Sau khi xử lý nhiệt ẩm, V – Điểm
thổi vào, T – Trong nhà, AHU – Bộ xử lý không khí.
1- Cửa sổ lấy gió tươi, 2- Bộ lọc không khí, 3- Dàn lạnh, 4- Dàn sưởi, 5- Dàn
phun ẩm bổ sung, 6- Quạt ly tâm, 7- Miệng thổi, 8- Không gian điều hòa, 9-
Qu
ạt hút gió thải.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
- 19 -

N
1
2
34
56
7
V
O
AHU
8
T

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com