Khái niệm về điều hoà không khí

Không gian điều hoà luôn luôn chịu tác động của rất nhiều nhiễu loạn bên trong và bên ngoài làm cho các thông số của nó luôn luôn có xu hướng xê dịch so với thông số yêu cầu đặt ra. Vì vậy nhiệm vụ của hệ thống điều hoà không khí là phải tạo ra và duy trì chế độ vi khí hậu trong không gian mà nó đảm nhận.

Điều hòa không khí còn gọi là điều tiết không khí là quá trình tạo ra và duy trì ổn định các thông số Vì khí hậu của không khí trong phòng theo một chương trình định sẵn không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài.

Khác với thông gió, trong hệ thống điều hòa, không khí trước khi thổi vào phòng đã được xử lý về mặt nhiệt ẩm. Vi thế điều tiết không khí đạt hiệu quả cao hơn thông gió.

Phân loại các hệ thống điều hoà không khí

Cho đến nay có rất nhiều cách phân loại các hệ thống điểu hoà không khí dựa trên những cơ sở rất khác nhau. Dưới đây trình bày các cách phân loại phổ biến nhất.

Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hoà

Người ta chia ra làm ba cấp như sau:

Hệ thông điều hòa không khí cấp I

Là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông só vi khí hậu trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời, ngay cả ở những thời điểm khắc nghiệt nhất trong năm về mùa hè lẫn mùa đông.

Hệ thống điều hòa không khí cấp II

Là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với sai số không quá 200 giờ trong 1 năm, tức tương đương khoảng 8 ngày trong 1 năm. Điều đó có nghĩa trong 1 năm ở nhừng ngày khắc nghiệt nhất về mùa hè và mùa đông hệ thống có thể có sai số nhất định, nhưng số lượng những ngày đó cũng chí xấp xỉ 4 ngày trong một mùa.

Hệ thống điều hòa không khí cấp III

Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 400 giờ trong 1 năm, tuơng đương 17 ngày.

Khái niệm về mức độ quan trọng mang tính tương đối và không rõ ràng. Chọn mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và thực tế cụ thể của công trình. Tuy nhiên hầu hết các hệ thống điều hoà trên thực tế được chọn là hệ thống điều hoà cấp III.

Việc chọn cấp của các hệ thông điều hoà không khí có ảnh hưỏng đến việc chọn các thông số tính toán bên ngoài trời như trong phần dưới dây.

Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm

Hệ thông điều hoà kiểu khô

Không khí được xử lý nhiệt ẩm nhờ các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt. Đặc điểm của việc xử lý không khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt là không có khả năng làm tăng dung ẩm của không khí. Quá trinh xử lý không khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt tuỳ thuộc vào nhiệt độ bề mặt mà dung ẩm không đổi hoặc giảm. Khi nhiệt độ bề mặt thiết bị nhỏ hdn nhiệt độ đọng sương tj của không khí đi qua thì hơi ẩm trong nó sè ngưng tụ lại trên bề mặt của thiết bị, kết quả đung ẩm giảm. Trên thực tế, quá trình xử lý luôn luôn làm giảm dung ẩm của không khí.

Hệ thống điều hoà không khí kiểu ưót

Không khí được xử lý qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp. Trong thiết bị này không khí sẽ hỗn hợp vòi nước phun đã qua xử lý để trao đổi nhiệt ẩm. Kết quả quá trình trao đổi nhiệt ẩm có thể làm tăng, giảm hoặc duy trì không đổi dung ẩm của không khí.

Theo đặc điểm khâu xử lý nhiệt ẩm

Hệ thống điều hoà cục bộ

Là hệ thống nhỏ chỉ điều hòa không khí trong một không gian hẹp, thường là một phòng. Kiểu điều hoà cục bộ trên thực tế chủ yếu sử dụng các máy điều hoà dạng cửa sở, máy điều hoà kiểu ời (hai mảnh) và máy điều hoà ghép.

Hệ thống điều hoà phân tán

Hệ thống điều hòa không khí mà khâu xử lý nhiệt ẩm phân tán nhiều nơi. Có thể ví dụ hệ thống điều hoà không khí kiểu khuếch tán trên thực tế như hệ thống điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerent Volume), kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller) hoặc kết hợp nhiều kiểu máy khác nhau trong một công trình.

Hệ thống điều hoà trung tâm

Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống mà khâu xử lý không khí thực hiện tại một trung tâm sau đó được dẫn theo hệ thống kênh dẫn gió đển các hộ tiêu thụ. Hệ thống điều hoà trung tâm trên thực tế là máy điều hoà dạng tủ, ỏ đó không khí được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều hoà rồi được dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến các phòng.

Theo đặc điểm môi chất giãi nhiệt

Giải nhiệt bằng gió (air cooled)

Tất cả các máy điều hoà công suất nhỏ đều giải nhiệt bằng không khí, các máy điều hoà công suất trung bình có thể giải nhiệt bằng gió hoặc nước, hầu hết các máy công suất lớn đều giải nhiệt bằng nước.

Giải nhiệt bằng nước (water cooled)

Để nâng cao hiệu quả giải nhiệt các máy công suất lớn sử dụng nước để giải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ. Đối với các hệ thống này đòi hỏi trang bị đi kèm là hệ thống bơm, tháp giải nhiệt và đưòng ống dẫn nước.

Theo khả năng xử lý nhiệt ẩm

Máy điều hoà một chiều lạnh (cooled only air conditioner)

Máy chỉ có khả năng làm lạnh về mùa hè về mùa đông không có khả năng sưởi ấm.

Máv điều hoà hai chiều nóng lạnh (heat pump air conditioner)

Máy có hệ thống van đảo chiều cho phép hoán đổi chức năng của các dàn nóng và lạnh về các mùa khác nhau. Mùa hè bên trong nhà là dàn lạnh, bên ngoài là dàn nòng về mùa đông sẽ hoán đổi ngược lại.

Theo đặc điểm của máy nén lạnh

Ngưòi ta chia ra các loại máy điều hoà có máy nén pitông (reciprocating compressor), trục vít (screw compressor), kiểu xoắn, ly tâm (scroll compressor).

Theo đặc điểm, kết cấu và chức năng của các máy điều hòa 

Theo đặc điểm này có nhiều cách phân loại khác nhau.

  • Ví dụ theo đặc điểm dàn lạnh có thể chia ra các loại: dàn lạnh đặt sàn, treo tường, áp trần, gắn trần, âm trần, vệ tinh.
  • Theo công suất có thể chia ra làm loại nhỏ, trung bình và lớn.
  • Theo chức năng có thể chia ra làm hệ thống điều hoà công nghiệp và dân dụng.

Chọn thông số tính toán bên ngoài trời

Thông số ngoài trời được sử dụng để tính toán tải nhiệt căn cứ vào tầm quan trọng của công trình, tức là tùy thuộc vào cấp của hệ thống điều hòa không khí và lấy theo TCVN 5687 – 1992 như bảng dưới đây.

Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời

Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời

Trong đó:

  • tmax, tmin – nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm đo lúc 13÷15 giờ
  • ttbmax, ttbmin – nhiệt độ của tháng nóng nhất trong năm
  • φ13-15max, φ13-15min – độ ẩm đo lúc 13÷15 giờ của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm

thông số tính toán bên ngoài trời

thông số tính toán bên ngoài trời


_____________________________________________
Bạn có muốn đọc giáo trình Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí – PGS. TS Nguyễn Đức Lợi ?
Điền thông tin xuống dưới để nhận tài liệu này bạn nhé

 

Khái niệm và phân loại điều hòa không khí
5 (100%) 4 votes