Khái niệm hệ thống điều hòa không khí Điều hòa không khí là một hệ thống kỹ thuật được thiết kế để điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông tin không khí và lọc không khí trong một không gi
TỔNG QUAN
Khái niệm về điều hòa không khí
2.1.1 Khái niệm hệ thống điều hòa không khí Điều hòa không khí là một hệ thống kỹ thuật được thiết kế để điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, lưu thông tin không khí và lọc không khí trong một không gian đóng kín để tạo ra một môi trường thoải mái thoải mái cho con người hoặc bảo vệ các thiết bị, sản phẩm.
Hệ thống điều hòa không khí bao gồm các thành phần chính như máy nén, bộ trao đổi nhiệt, quạt, bộ lọc không khí, van và bộ điều khiển, hoạt động đồng bộ để cung cấp không khí trong lành, thoải mái và an toàn cho con người, đồng thời bảo vệ các thiết bị và sản phẩm.
Điều hòa không khí có vai trò quan trọng trong việc tạo ra không gian sống và làm việc thoải mái, nhất là trong những điều kiện khí hậu khắc nghiệt.
2.1.2 Sự hình thành và phát triển
Theo tài liệu lịch sử, người Ai Cập được xem là một trong những dân tộc đầu tiên phát minh ra hệ thống "điều hòa" sơ khai bằng cách treo lau sậy ở cửa sổ và phun nước lên chúng Gió nóng từ bên ngoài sẽ thổi vào, giúp phát tán sương và làm giảm nhiệt độ không khí.
Vào thế kỷ 17, với sự ra đời của nhiều khám phá khoa học, con người bắt đầu tìm ra phương pháp điều chỉnh nhiệt độ môi trường, giúp biến mùa hè thành mùa đông.
Hình 2.1 Vận hành hệ thống điều hòa không khí đầu tiên
Cornelis Drebble (1572-1633) là một nhà phát minh nổi tiếng, người đã sáng chế ra mô hình làm mát không khí bằng cách thêm muối vào nước khi nước bốc hơi Mặc dù phát minh này đã được giới thiệu cho vua James I của Anh, nhưng nó không nhận được sự chú ý và đánh giá cao mà nó xứng đáng.
Vào năm 1758, Benjamin Franklin, thống đốc bang Pennsylvania, cùng Giáo sư hóa học John Hadley tại đại học Cambridge, đã khám phá nguyên lý giảm nhiệt từ sự bay hơi, đặt nền tảng cho máy điều hòa sau này Đến năm 1820, nhà hóa học Michael Faraday đã thành công trong việc nén và hóa lỏng khí amoniac, nhận ra rằng amoniac lỏng bay hơi có khả năng làm lạnh không khí xung quanh, góp phần quan trọng vào sự phát triển của máy điều hòa nhiệt độ.
2.1.3 Lịch sử phát triển ở Việt Nam
Lịch sử phát triển của điều hòa không khí (ĐHKK) ở Việt
Hiện nay, điều hòa không khí chủ yếu được sử dụng trong các gia đình có thu nhập cao, cũng như tại các công ty, văn phòng lớn, nhà hàng và khách sạn Vào những năm đầu thế kỷ, việc sở hữu điều hòa không khí còn khá hiếm hoi.
Với sự phát triển của nền kinh tế và thu nhập của người dân tăng lên, điều hòa không khí ngày càng trở nên phổ biến trong các hộ gia đình và doanh nghiệp nhờ vào cải thiện mức sống.
Các thương hiệu điều hòa hàng đầu như Panasonic, Mitsubishi, Daikin, LG, Samsung và Carrier đã gia nhập thị trường Việt Nam và mở rộng hệ thống phân phối Những hãng này cung cấp đa dạng sản phẩm với nhiều mức giá và tính năng, đáp ứng nhu cầu của nhiều nhóm khách hàng khác nhau.
2.1.4 Mục đích và ý nghĩa của điều hòa không khí
Điều hòa không khí có mục đích chính là điều chỉnh nhiệt độ, tạo ra môi trường thoải mái, đặc biệt quan trọng trong những ngày hè nóng bức hoặc ở những khu vực có khí hậu nhiệt đới như Việt Nam Ngoài việc mang lại sự thoải mái, điều hòa không khí còn ảnh hưởng tích cực đến sức khỏe và hiệu suất làm việc, đồng thời duy trì độ ẩm lý tưởng từ 40-60% cho không gian sống và làm việc.
Với sự phát triển của các khu đô thị tại Hà Nội và TP.HCM, điều hòa không khí đã trở thành yếu tố thiết yếu trong các tòa nhà cao tầng và chung cư, nâng cao chất lượng cuộc sống và thúc đẩy nền kinh tế Nó tạo ra môi trường sống và làm việc thoải mái, bảo vệ sức khỏe và hỗ trợ hiệu quả trong sinh hoạt Công nghệ điều hòa hiện đại không chỉ tập trung vào hiệu suất năng lượng cao mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường Điều hòa không khí còn bảo vệ thiết bị điện tử và đóng góp vào sự phát triển bền vững của xã hội Trong bối cảnh khí hậu nóng lên và nhu cầu công nghệ gia tăng, việc sử dụng điều hòa không khí trở thành một phần thiết yếu trong đời sống hiện đại.
Tổng quan về công trình
Tầng trệt của biệt thự được thiết kế rộng rãi và thoáng mát, với phòng bếp thông với phòng tiệc và sảnh chính, lý tưởng cho các buổi tiếp khách và tiệc sinh nhật Khu vực phòng khách tạo điều kiện cho gia đình và bạn bè trò chuyện và thư giãn Ngoài ra, tầng trệt còn có một phòng ngủ dành cho người giúp việc, thuận tiện cho việc dọn dẹp Thang máy kết nối từ tầng trệt lên các tầng trên, mang lại sự tiện lợi cho việc di chuyển.
Tầng 1 chủ yếu là phòng ngủ và 1 phòng thờ, thường thì tầng này là phòng ngủ dành cho các thành viên trong gia đình Phòng ngủ 4 và 3 có ban công thông thoáng nên phòng rất mát mẻ và thoải mái, phòng ngủ 2 được lắp của sổ để phòng trở nên sáng sủa hơn bớt tạo cảm giác bí bách cho phòng Mỗi phòng ngủ đều có phòng thay đồ và phòng vệ sinh được bố trí rất hợp lí thuận lợi.
Tầng 2 gồm 3 phòng ngủ, 1 phòng làm việc và phòng xem phim Phòng ngủ ở tầng 2 chủ yếu là dành cho họ hàng, bạn bè hay khách ở lại qua đêm.Vào ngày thường thì tầng có một không gian yên tĩnh rất thích để làm việc tập trung, còn vào cuối tuần thì tầng sẽ là một nơi giải trí sau một tuần học tập và làm việc mệt mỏi Phòng xem phim cũng khá rộng rất thích hợp để gia đình và bạn bè xem phim cùng nhau Phòng làm việc có ban công rất thông thoáng tạo cảm giác thoải mái cho ta khi làm việc, 3 phòng ngủ cũng đều có cửa sổ được bố trí khác nhau để phù hợp với từng phòng.
Tầng mái thoáng mát là không gian lý tưởng cho gia đình tập thể dục và thư giãn Với vị trí thuận lợi, nơi đây phù hợp để trồng cây xanh, đồng thời cũng là vị trí lý tưởng để đặt dàn nóng, giúp việc bảo trì và sửa chữa trở nên dễ dàng hơn.
Hình 2.2 Mặt bằng tầng trệt
Hình 2.4 Mặt bằng tầng mái
Hình 2.5 Mặt trước biệt thự
giới thiệu về các cấp điều hòa không khí
2.3.1 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ (2 cục)
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ, hay còn gọi là điều hòa không khí Split, bao gồm các máy đơn lẻ được lắp đặt cho từng khu vực riêng biệt Các máy này hoạt động độc lập, mang lại khả năng điều chỉnh nhiệt độ linh hoạt cho từng không gian.
Khối nóng là thiết bị được lắp đặt bên ngoài khu vực điều hòa, thường đặt ở ban công hoặc treo trên tường Trong khi đó, khối lạnh là phần phát lạnh, được bố trí bên trong khu vực điều hòa, trong không gian nội thất.
Hình 2.6 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ Đặc điểm của hệ thống điều hòa không khí cục bộ
Là loại máy nhỏ (máy dân dụng) công suất thường từ 9.000… 96.000Btu/h.
Lắp đặt nhanh, dễ dàng và không đòi hỏi kỹ thuật cao.
Sử dụng đơn giản, không bị ảnh hưởng của các máy khác trong hệ thống.
Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản và độc lập từng máy.
Việc lắp đặt các thiết bị ngoài trời (outdoor) trên tường ngoài của ngôi nhà cần được thực hiện cẩn thận để không ảnh hưởng đến cấu trúc kiến trúc tổng thể của tòa nhà Để đảm bảo khoảng cách kết nối giữa thiết bị trong nhà (indoor) và thiết bị ngoài trời (outdoor) nằm trong giới hạn tiêu chuẩn, việc treo các thiết bị này thường phải được thực hiện ở vị trí phù hợp trên tường.
Hệ thống máy cục bộ thường cung cấp khí tươi cho phòng thông qua quạt gió, dẫn đến việc không khí không được xử lý bụi và độ ẩm Điều này thường tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa luồng khí cấp bổ sung và luồng khí lạnh của hệ thống trong nhà.
Phân loại điều hoà cục bộ: Có nhiều cách phân loại điều hòa cục bộ, dưới đây là một số phân loại chính:
Có hai cách lắp đặt điều hòa cục bộ: điều hòa âm trần, được lắp đặt trên trần và phù hợp cho các khu vực lớn; và điều hòa đứng độc lập, là loại máy lớn, thường được sử dụng cho các không gian rộng hơn.
Theo công suất, điều hòa cục bộ được phân loại thành các loại sau: điều hòa cục bộ mini với công suất nhỏ, phù hợp cho các phòng diện tích từ 5 - 15m2; điều hòa cục bộ trung bình có công suất vừa, lý tưởng cho các phòng từ 15 - 25m2; điều hòa cục bộ cho văn phòng thường được sử dụng trong các khu vực làm việc, khu công nghiệp và nhà máy; điều hòa cục bộ cho nhà hàng và khách sạn thường được lắp đặt trong các khu vực ẩm thực và phòng nghỉ.
2.3.2 Hệ thống điều hòa Multi
Hệ thống điều hòa multi, hay còn gọi là điều hòa đa năng, là giải pháp tối ưu cho không gian cần làm mát hoặc sưởi ấm nhiều phòng Với một dàn nóng duy nhất kết nối từ 2 đến 5 dàn lạnh, hệ thống này giúp tiết kiệm diện tích và giảm thiểu tiếng ồn, phù hợp cho những nơi không muốn lắp đặt nhiều dàn nóng.
Các thành phần chính của hệ thống điều hòa multi:
Dàn nóng, hay còn gọi là đơn vị ngoài trời, là thành phần duy nhất được lắp đặt bên ngoài, bao gồm máy nén và các bộ phận chính của hệ thống Nó có khả năng kết nối với nhiều dàn lạnh cùng một lúc, giúp tối ưu hóa hiệu suất làm mát cho không gian sử dụng.
Dàn lạnh là thiết bị được lắp đặt trong phòng, bao gồm các loại như điều hòa treo tường, điều hòa âm trần và điều hòa tủ đứng, giúp điều chỉnh nhiệt độ cho không gian cụ thể Ống dẫn gas kết nối giữa dàn nóng và dàn lạnh, có chức năng truyền tải môi chất làm lạnh Hệ thống điều hòa multi mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng tiết kiệm năng lượng và không gian, cùng với sự linh hoạt trong việc lắp đặt và sử dụng.
Tiết kiệm không gian với hệ thống điều hòa không khí một dàn nóng, cho phép làm mát nhiều phòng mà không cần lắp đặt nhiều dàn nóng phức tạp.
Tiết kiệm chi phí: Mặc dù giá thành ban đầu có thể cao hơn so với hệ thống điều hòa đơn
Tính linh hoạt: Có thể điều chỉnh nhiệt độ cho từng phòng riêng biệt, giúp tiết kiệm năng lượng.
Thiết kế thẩm mỹ: Với một dàn nóng duy nhất, không gian bên ngoài sẽ trở nên gọn gàng và thẩm mỹ hơn.
Chi phí lắp đặt ban đầu cao: Hệ thống này đòi hỏi sự tính toán và lắp đặt chuyên nghiệp để đảm bảo hiệu quả vận hành.
Bảo trì hệ thống điều hòa không khí phức tạp hơn do sự liên kết giữa nhiều dàn lạnh và một dàn nóng chung, khiến cho việc sửa chữa và bảo dưỡng trở nên khó khăn hơn khi xảy ra sự cố.
Hệ thống có thể kết nối với nhiều dàn lạnh, nhưng công suất của dàn nóng bị giới hạn bởi khả năng tải của nó Do đó, cần phải tính toán hợp lý tổng công suất để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Hình 2.7 Hệ thống điều hòa Multi
2.3.3 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm (VRV/VRF)
Hệ thống điều hòa trung tâm VRV/VRF (Variable Refrigerant Volume/Flow) là giải pháp điều hòa không khí hiện đại, mang lại sự linh hoạt và tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà lớn, văn phòng, khách sạn và không gian thương mại Với khả năng kiểm soát chính xác lưu lượng gas lạnh đến từng dàn lạnh, hệ thống VRV/VRF giúp điều chỉnh nhiệt độ hiệu quả trong từng khu vực hoặc phòng.
VRV (Variable Refrigerant Volume) là công nghệ điều hòa trung tâm do Daikin phát minh, cho phép điều chỉnh thể tích gas lạnh cung cấp đến các dàn lạnh theo nhu cầu làm lạnh hoặc sưởi ấm của từng khu vực.
Hệ thống máy lạnh VRV của Daikin hiệu quả trong việc giải quyết vấn đề hồi dầu của máy nén, cho phép cụm dàn nóng đặt cao hơn dàn lạnh lên đến 50m và các dàn lạnh cách nhau tối đa 15m Khoảng cách tối đa từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh có thể lên tới 150m, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí máy trong các tòa nhà cao tầng, văn phòng và khách sạn, điều này trước đây chỉ khả thi với hệ thống trung tâm nước.
Giới thiệu phương pháp tính tải
Phương pháp truyền thống tính toán công suất máy điều hòa không khí dựa trên các thông số trạng thái không khí rất phổ biến trong ngành công nghiệp điều hòa không khí Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là yêu cầu nhiều bước tính toán phức tạp và cần kiến thức vững về động lực học, vật lý không khí, cùng với việc sử dụng đồ thị t-d.
Các thông số trạng thái không khí cần thiết để tính toán công suất máy điều hòa bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, lưu lượng gió và tải nhiệt từ các nguồn khác nhau trong không gian điều hòa Những thông số này được đo và ghi nhận bởi các thiết bị đo đạc và cảm biến trong hệ thống điều hòa.
Phương pháp truyền thống để tính toán công suất máy điều hòa bao gồm việc xác định lượng tải nhiệt từ nhiều nguồn khác nhau, chẳng hạn như thiết bị điện tử, ánh sáng, số lượng người trong không gian, rò rỉ không khí, bức xạ mặt trời và sự thẩm thấu qua các kết cấu bao che.
Tính toán lượng nhiệt cần được loại bỏ hoặc thêm vào không khí để đạt được nhiệt độ và độ ẩm mong muốn.
Xác định tia quá trình 𝜀 ( Tên gọi khác: Hệ số góc tia quá trình ).
Xác định sơ đồ điều hòa không khí bao gồm việc phân tích các thông số trạng thái của không khí trong nhà và ngoài trời, cũng như không khí hòa trộn và không khí thổi vào Các thông số quan trọng cần xem xét bao gồm enthalpy, nhiệt độ, lưu lượng không khí, khối lượng riêng và độ chứa hơi Việc hiểu rõ những yếu tố này giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống điều hòa không khí.
Xác định lưu lượng gió cần thiết để đảm bảo độc lập nhiệt giữa các khu vực khác nhau trong không gian điều hòa.
Tính toán năng suất máy điều hòa dựa trên các thông số trạng thái không khí và lượng tải nhiệt.
Tính lượng ẩm ngưng tụ trên dàn bay hơi.
Tra catalge chọn công suất của máy điều hòa cần được sử dụng để đáp ứng công suất tính toán.
Phương pháp truyền thống trong thiết kế hệ thống điều hòa không khí có nhược điểm là phức tạp và yêu cầu kiến thức chuyên môn để thực hiện tính toán chính xác Điều này đặc biệt tốn thời gian khi áp dụng cho các công trình lớn như khách sạn và khu nghỉ dưỡng Do đó, việc thiết kế hệ thống điều hòa cho nhà hàng cần được xem xét lại để tìm ra phương pháp khả thi hơn.
Trong phương pháp Carrier, năng suất làm lạnh Q0 của máy làm lạnh bao gồm tải lạnh từ không gian điều hòa và năng suất từ nguồn gió tươi bên ngoài Khi tính toán năng suất làm lạnh Q0 vào mùa hè và năng suất sưởi Q0 vào mùa đông, phương pháp này đặc biệt chú trọng đến tổng nhiệt hiện thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qât từ tất cả các nguồn nhiệt thải và tác động thẩm thấu vào không gian điều hòa.
Phương pháp tính tải lạnh bằng Carrier là một kỹ thuật phổ biến trong ngành điều hòa không khí, đặc biệt hữu ích cho việc thiết kế và lắp đặt hệ thống điều hòa tại các tòa nhà lớn, khu công nghiệp và những không gian có nhu cầu làm mát phức tạp Phương pháp này được phát triển bởi hãng Carrier, một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực điều hòa không khí.
Phương pháp tính tải lạnh bằng Carrier là quy trình chi tiết dựa trên các yếu tố vật lý và nhiệt động học của không khí cùng với các yếu tố môi trường Mục tiêu chính của việc tính tải lạnh là xác định công suất lạnh cần thiết để duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định trong không gian điều hòa.
Phương pháp này giúp đơn giản hóa việc tính toán nhiệt bức xạ qua kính và mái, đồng thời khi xác định năng suất lạnh của máy điều hòa, không cần sử dụng đồ thị không khí ẩm, từ đó rút ngắn thời gian tính toán cho các công trình có nhiều không gian cần điều hòa.
Phương pháp tính tải lạnh là bước thiết yếu trong thiết kế và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí cho các công trình như nhà ở, văn phòng, tòa nhà, nhà xưởng và bệnh viện Tải lạnh được hiểu là tổng công suất làm lạnh cần thiết để duy trì nhiệt độ và độ ẩm mong muốn trong một không gian cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định.
Phương pháp tính tải lạnh là một quá trình phức tạp, không chỉ đơn thuần xác định công suất lạnh mà còn yêu cầu tính toán chi tiết và toàn diện, xem xét nhiều yếu tố khác nhau để đảm bảo hiệu quả và chính xác trong việc thiết kế hệ thống lạnh.
Tải nhiệt trong không gian sống bao gồm nhiệt từ môi trường bên ngoài như ánh sáng mặt trời, không khí nóng và độ ẩm, cũng như sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và trong phòng Ngoài ra, các nguồn tải nhiệt nội bộ như thiết bị điện tử, ánh sáng, nhiệt từ cơ thể con người, và hơi nước từ hơi thở và mồ hôi cũng góp phần làm tăng nhiệt độ trong không gian.
Phương pháp này yêu cầu tính toán chi tiết từng yếu tố làm tăng tải lạnh, bao gồm:
Truyền nhiệt qua vỏ tường, cửa sổ, mái (do chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong).
Nhiệt từ bức xạ mặt trời (thông qua cửa sổ hoặc các bề mặt tiếp xúc với ánh sáng mặt trời).
Nhiệt từ các thiết bị điện tử như máy tính, đèn chiếu sáng, máy photocopy.
Nhiệt từ người sử dụng (nhiệt cơ thể và hơi nước bốc lên từ cơ thể).
Nhiệt từ thông gió (lượng không khí ngoài trời thâm nhập vào qua hệ thống thông gió, mang theo nhiệt và độ ẩm).
Phương pháp heat load là công cụ tính toán toàn diện, cho phép xác định công suất làm lạnh cần thiết cho từng không gian cụ thể, từ đó tối ưu hóa thiết kế hệ thống điều hòa Việc tính toán chính xác tải lạnh giúp tránh tình trạng lắp đặt hệ thống quá nhỏ, dẫn đến thiếu mát và tiêu tốn năng lượng, hoặc quá lớn, gây lãng phí năng lượng và chi phí.
TRACE 700 là phần mềm chuyên dụng của Trane, nổi bật trong lĩnh vực HVAC, hỗ trợ tính toán tải lạnh cho hệ thống điều hòa không khí trong xây dựng Phần mềm này được thiết kế nhằm giúp kỹ sư và chuyên gia HVAC thực hiện tính toán tải lạnh một cách chính xác và tối ưu, dựa trên điều kiện môi trường và yêu cầu thiết kế cụ thể.
TRACE 700 là công cụ tính toán tải lạnh tiên tiến, sử dụng mô hình toán học để mô phỏng quá trình nhiệt động lực học trong các tòa nhà hoặc không gian điều hòa Phương pháp của TRACE 700 không chỉ dừng lại ở việc tính toán tải lạnh cơ bản mà còn xem xét các yếu tố chi tiết như ánh sáng mặt trời, số lượng người, thiết bị điện tử, thông gió, và các yếu tố bên ngoài khác ảnh hưởng đến nhiệt độ và độ ẩm trong không gian.
Giai pháp thiết kế hệ thống điều hòa không khí bằng phần mềm trace 700 .21 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Thu thập và chuẩn bị dữ liệu đầu vào
Trước khi sử dụng TRACE 700 để thiết kế hệ thống điều hòa không khí, việc thu thập dữ liệu đầu vào chính xác và chi tiết là rất quan trọng Các thông tin cần chuẩn bị bao gồm:
Thông tin về tòa nhà:
Diện tích và cấu trúc tòa nhà rất quan trọng, bao gồm kích thước các phòng, số tầng và loại vật liệu xây dựng như tường, mái và cửa sổ Bên cạnh đó, cách bố trí các phòng cũng ảnh hưởng lớn đến tính tiện nghi và thẩm mỹ của không gian sống.
Vị trí và hướng của tòa nhà: Hướng các mặt tường và cửa sổ sẽ ảnh hưởng đến mức độ bức xạ mặt trời và tải lạnh cần thiết.
Hệ số truyền nhiệt (U-value) của các vật liệu xây dựng như gạch, bê tông và kính là yếu tố quan trọng trong việc xác định mức độ nhiệt truyền vào tòa nhà từ môi trường bên ngoài Điều này đặc biệt cần thiết để đánh giá hiệu suất năng lượng của công trình trong các điều kiện khí hậu khác nhau.
Vị trí địa lý và khí hậu: TRACE 700 sẽ sử dụng dữ liệu khí hậu địa phương
(nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ mặt trời) để tính toán tải lạnh.
Dữ liệu khí hậu bao gồm thông tin về các yếu tố khí hậu theo mùa như nhiệt độ ngoài trời, độ ẩm và sự thay đổi của bức xạ mặt trời Những dữ liệu này có thể được thu thập từ các trạm khí tượng hoặc sử dụng dữ liệu có sẵn trong các phần mềm chuyên dụng.
Dữ liệu về sử dụng và hoạt động trong tòa nhà:
Số lượng người và hoạt động: Cần xác định số người trong từng phòng và loại hình hoạt động của họ (ngồi, đứng, làm việc, nghỉ ngơi).
Thiết bị điện tử và chiếu sáng: Danh sách các thiết bị phát sinh nhiệt trong tòa nhà (máy tính, đèn chiếu sáng, máy photocopy, thiết bị gia dụng, v.v.).
Thông tin về hệ thống HVAC hiện tại hoặc yêu cầu hệ thống mới:
Hệ thống HVAC bao gồm nhiều loại, như hệ thống điều hòa không khí trung tâm, hệ thống điều hòa biến tần VRF (Variable Refrigerant Flow), và các hệ thống điều hòa cục bộ phục vụ cho từng khu vực cụ thể.
Hệ thống thông gió và trao đổi không khí: Lưu lượng không khí, loại hệ thống thông gió, và các điểm thông gió cần tính toán.
Nhập dữ liệu vào phần mềm TRACE 700
Sau khi thu thập và chuẩn bị dữ liệu, bạn sẽ nhập các thông tin vào phần mềm TRACE
700 Phần mềm có giao diện người dùng trực quan giúp bạn dễ dàng nhập liệu, bao gồm:
Mô hình hóa tòa nhà là quá trình trình bày cấu trúc và phân chia các khu vực cần làm lạnh như phòng, khu vực và tầng Phần mềm TRACE 700 hỗ trợ việc tạo mô hình không gian ba chiều, giúp xác định các yếu tố thiết kế một cách chính xác và hiệu quả.
Cấu hình cửa sổ và bức xạ mặt trời là yếu tố quan trọng trong việc tính toán tải nhiệt từ ánh sáng mặt trời Để thực hiện điều này, cần nhập thông tin chi tiết về cửa sổ, bao gồm diện tích, hướng và loại kính sử dụng.
TRACE 700 tính toán tải nhiệt từ người sử dụng và thiết bị, dựa trên số lượng người, hoạt động của họ và các thiết bị phát nhiệt như điện tử, đèn chiếu sáng, cùng các thiết bị trong văn phòng, phòng khách và phòng bếp.
TRACE 700 cho phép người dùng nhập dữ liệu về lưu lượng không khí ngoài trời và phương pháp thông gió trong tòa nhà Phần mềm này sẽ tính toán sự thâm nhập không khí từ bên ngoài và ảnh hưởng của nó đến tải lạnh.
Tính toán tải lạnh và phân tích các yếu tố tải nhiệt
Sau khi nhập dữ liệu, TRACE 700 sẽ tính toán tải lạnh cho toàn bộ tòa nhà, bao gồm:
Tải nhiệt do ánh sáng mặt trời (Solar Heat Gain):
TRACE 700 tính toán tải nhiệt do ánh sáng mặt trời chiếu qua cửa sổ và các bề mặt tiếp xúc Phần mềm này sử dụng dữ liệu bức xạ mặt trời theo thời gian trong ngày và trong năm để đánh giá mức độ ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời.
Tải nhiệt từ người sử dụng (Internal Heat Gain from Occupants):
Nhiệt độ phát sinh trong từng phòng chủ yếu do số lượng người và các hoạt động của họ tạo ra Phần mềm tính toán nhiệt lượng từ cơ thể người, bao gồm cả hơi nước và nhiệt tỏa ra trong quá trình làm việc, giúp xác định mức độ nhiệt phát sinh một cách chính xác.
Tải nhiệt từ thiết bị điện tử và chiếu sáng (Internal Heat Gain from Equipment):
Các thiết bị điện tử, máy tính, đèn chiếu sáng và thiết bị gia dụng đều tạo ra nhiệt trong quá trình hoạt động Phần mềm TRACE 700 tính toán lượng nhiệt phát sinh từ những thiết bị này dựa trên công suất tiêu thụ và cách thức hoạt động của chúng.
Tải nhiệt từ thông gió và thâm nhập không khí (Ventilation and Infiltration Load):
TRACE 700 tính toán tải nhiệt do không khí bên ngoài thâm nhập qua hệ thống thông gió và các lỗ thông hơi Sự thay đổi nhiệt độ ngoài trời sẽ ảnh hưởng đến lượng nhiệt cần làm lạnh trong không gian.
Tải nhiệt từ độ ẩm (Moisture Load):
TRACE 700 không chỉ tính toán tải lạnh cần thiết mà còn giúp giảm độ ẩm trong không khí Việc này rất quan trọng đối với các tòa nhà cần duy trì độ ẩm ổn định, chẳng hạn như văn phòng, phòng hội nghị và khu vực sinh hoạt trong khách sạn.
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Nội dung thực hiện
Tổng quan về điều hòa không khí.
+ Khái niệm về điều hòa không khí.
+ Lịch sử hình thành và phát triển của điều hòa không khí.
+ Tầm quan trọng của điều hòa không khí.
+ Ảnh hưởng của không khí đến con người.
Tổng quan về công trình
Giới thiệu hệ thống điều hòa.
+ Hệ thống điều hòa cục bộ.
+ Hệ thống điều hòa không khí VRV/VRF.
+ Hệ thống điều hòa chung tâm bằng chiller.
+ Hệ thống điều hào multi
Giới thiệu phương pháp tính tải
+ Tính bằng phần mềm trace 700.
Giải pháp thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho biệt thự bang phần mềm trace700
3.1.1 Lựa chọn thông số tính toán cho đồ án
Thông số về công trình:
Lựa chọn địa điểm xây dựng tòa nhà ảnh hưởng đến các yếu tố khí hậu và môi trường TRACE 700 cung cấp cơ sở dữ liệu với thông tin thời tiết cho nhiều thành phố toàn cầu, giúp việc chọn vị trí chính xác để mô phỏng điều kiện môi trường một cách hiệu quả.
Để phần mềm tính toán tải nhiệt chính xác cho biệt thự 3 tầng, cần xác định loại công trình và các thông số như diện tích sàn, chiều cao và số tầng Những thông tin này giúp xác định diện tích cần được làm mát và sưởi ấm phù hợp với nhu cầu sử dụng.
Lưu ý ta phải tạo loại tường riêng cho từng phòng vì mỗi phòng đều có sự trao đổi nhiệt khác nhau với môi trường
Thông số về nhiệt độ và độ ẩm (Thermal and Humidity Data):
To calculate thermal loads, it is essential to determine the indoor and outdoor temperature values for each season Understanding these temperature variations helps in assessing the heating and cooling requirements of a building.
Phòng ngủ là nơi lý tưởng để nghỉ ngơi, vì vậy việc lựa chọn nhiệt độ và độ ẩm phù hợp là rất quan trọng Độ ẩm (Humidity) cung cấp thông tin về mức độ ẩm bên ngoài và yêu cầu độ ẩm bên trong, giúp phần mềm tính toán chính xác lượng hơi nước cần được loại bỏ hoặc cung cấp trong hệ thống HVAC.
Thông số về hệ thống HVAC (HVAC System Data):
Khi lựa chọn loại hệ thống HVAC, bạn cần xem xét các đặc tính của máy lạnh, chiller, bộ xử lý không khí (AHU) và bộ đun nước nóng Quan trọng là nhập các thông số thiết bị như công suất, hiệu suất và dải điều chỉnh nhiệt độ để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và đáp ứng nhu cầu sử dụng.
Thông số về tải nhiệt (Load Calculations):
Tải nhiệt do người sử dụng (Internal Heat Gain) là lượng nhiệt phát sinh từ con người, thiết bị điện tử và đèn chiếu sáng Yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý nhiệt độ và hiệu suất năng lượng của các tòa nhà văn phòng và trung tâm thương mại.
Tải nhiệt do bức xạ mặt trời (Solar Heat Gain) là việc tính toán sự ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời qua cửa sổ và bề mặt kính Phần mềm TRACE 700 cung cấp công cụ tính toán chi tiết, dựa trên các yếu tố như góc chiếu sáng, loại kính và thiết kế mặt tiền của tòa nhà.
Tải nhiệt từ các hệ thống khác bao gồm nhiệt phát sinh từ thiết bị như máy tính, máy móc, cũng như các yếu tố nhiệt từ môi trường xung quanh, ảnh hưởng đến hiệu suất và yêu cầu làm mát của không gian.
3.1.2 Cài đặt và nhập thư viện thời tiết cho phần mềm Đây là một phần tương đối phức tạp vì phần mềm không có sẵn dữ liệu thời tiết của ViệtNam nên ta phải tự cập nhật thêm vào cho phần mềm Ở file thời tiết chúng ta có dữ liệu của 5 thành phố lớn tại Việt Nam: Hà Nội, Đà Nẵng, Nha Trang, Tp Hồ Chí Minh vàCần Thơ.
Hình 3.1 Thêm dữ liệu thời tiết Việt Nam vào Trace 700
To import data into the Weather Library, navigate to the General Information section and select the import option Locate the "Vietnam Weather Library" folder and change the file extension to tm2 Import each city individually, assigning a name to each The station name field can be left blank or filled with any name without affecting the library functionality.
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Thông tin dự án
- Mô tả (Description): Nhà biệt thự gia đình
- Dự án (Project): Nhà biệt thự gia đình
- Địa điểm (Location): TP Hồ Chí Minh, Việt Nam
Kết cấu kiến trúc
Khu vực thời tiết
Click vào “Libraries”, tại đây chúng ta chọn “Weather Library”.
Chọn “Region”: Asia > chọn “Subregion”: Other Asia > chọn “Lovation”: Ho Chi Minh/Tansonn
Click vào “Save” sau đó “Close”.
Nhập và khai báo các dữ liệu, thông số liên quan đến Roomdata
Kết quả tính tải phòng ngủ 1:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
4.2.8 Tính tải phòng làm việc:
Kết quả tính tải phòng ngủ 2:
4.2.9 Tính tải phòng chiếu phim:
4.2.10 Kết quả tổng tải lạnh các phòng