dieu-hoa-khong-khi: Nội dung: Chương 6: Các Hệ Thống Điều Hòa Không Khí

Sau khi hoàn thành chương này, người học có thể:

Phân tích được đặc tính kỹ thuật (cấu tạo, nguyên lý, ưu nhược điểm) của các hệ thống điều hòa không khí phổ biến (cục bộ, phân tán, trung tâm).
Chọn lựa loại hệ thống điều hòa không khí phù hợp cho các quy mô và yêu cầu công trình khác nhau (nhà ở, văn phòng nhỏ, tòa nhà cao tầng, nhà máy).

Hệ thống cục bộ là các thiết bị độc lập, xử lý không khí trong một không gian nhỏ, năng suất lạnh thường không quá $10 \text{ kW}$.

Cấu tạo: Toàn bộ máy nén, dàn nóng, dàn lạnh được lắp chung trong một vỏ duy nhất, thường được lắp đặt qua cửa sổ hoặc tường.
Đặc tính: Lắp đặt đơn giản, chi phí ban đầu thấp, nhưng độ ồn cao do máy nén đặt trong phòng, hiệu suất năng lượng thấp.
Ứng dụng: Phòng nhỏ, nhà ở cá nhân, khu vực không yêu cầu thẩm mỹ cao.

Cấu tạo: Gồm hai khối: Khối trong nhà (Indoor Unit) chứa dàn lạnh và quạt, và Khối ngoài trời (Outdoor Unit) chứa máy nén, dàn nóng và quạt. Hai khối nối với nhau bằng ống dẫn môi chất lạnh.

Shutterstock

Đặc tính: Độ ồn thấp (do máy nén đặt ngoài trời), thẩm mỹ cao, dễ bảo trì, hiệu suất năng lượng khá tốt.
Ứng dụng: Nhà ở, văn phòng nhỏ, phòng làm việc riêng.

Cấu tạo: Một Khối ngoài trời công suất lớn kết nối với nhiều Khối trong nhà (2 đến 5 khối) khác nhau, mỗi khối trong nhà hoạt động độc lập.
Đặc tính: Tiết kiệm không gian lắp đặt dàn nóng, điều khiển nhiệt độ độc lập cho nhiều phòng, chi phí ban đầu hợp lý hơn VRV.
Ứng dụng: Biệt thự, căn hộ cao cấp, văn phòng cỡ trung.

Cấu tạo: Tương tự Split, nhưng khối trong nhà có dạng tủ đứng, công suất lớn hơn nhiều (từ $5 \text{ kW}$ đến $25 \text{ kW}$).
Đặc tính: Thổi gió mạnh, làm lạnh nhanh không gian lớn, dễ lắp đặt.
Ứng dụng: Sảnh lớn, phòng hội nghị, nhà hàng, cửa hàng.

Hệ thống phân tán có công suất lớn hơn cục bộ, khả năng kết nối nhiều khối trong nhà và điều khiển thông minh.

Nguyên lý: Sử dụng công nghệ Máy nén biến tần (Inverter) để thay đổi lưu lượng môi chất lạnh (hoặc thể tích môi chất) theo tải lạnh thực tế.

Shutterstock

Cấu tạo: Một khối ngoài trời công suất rất lớn (từ $10 \text{ kW}$ trở lên) kết nối với hàng chục khối trong nhà (đa dạng kiểu dáng: âm trần, nối ống gió, treo tường).
Đặc tính: Hiệu suất năng lượng cực cao (do biến tần), kiểm soát nhiệt độ từng khu vực rất chính xác, tiết kiệm không gian đặt máy (chỉ cần một vị trí đặt dàn nóng tập trung).
Ứng dụng: Tòa nhà văn phòng, khách sạn, trung tâm thương mại, khu căn hộ phức hợp.

Nguyên lý: Sử dụng nước để giải nhiệt cho dàn nóng (thay vì không khí), sau đó nước nóng được đưa đến tháp giải nhiệt.
Đặc tính: Hiệu suất cao hơn Air-Cooled VRF, đặc biệt trong các tòa nhà cao tầng nơi việc lắp đặt ống môi chất lạnh dài là vấn đề.
Ứng dụng: Các tòa nhà lớn yêu cầu hiệu suất cao và lắp đặt máy nén trong nhà.

Hệ thống điều hòa trung tâm là hệ thống có công suất lớn nhất, sử dụng nước lạnh làm chất tải lạnh trung gian.

Cấu tạo:
- Chiller (Máy làm lạnh nước): Làm lạnh nước đến $5-7^\circ\text{C}$.
- Hệ thống bơm nước lạnh: Bơm nước lạnh đến các thiết bị xử lý không khí.
- Thiết bị xử lý không khí (AHU/FCU): Dùng nước lạnh để làm lạnh không khí.
- Tháp giải nhiệt (Cooling Tower): Giải nhiệt cho môi chất của Chiller.
Đặc tính:
- Năng suất lớn: Thích hợp cho các công trình cực lớn.
- Linh hoạt: Kiểm soát độ ẩm và chất lượng không khí rất tốt (đặc biệt qua AHU).
- Chi phí ban đầu cao, vận hành phức tạp nhưng chi phí bảo trì và điện năng trên mỗi $\text{kW}$ lạnh có thể thấp hơn.
Ứng dụng: Sân bay, nhà máy lớn, bệnh viện, các tòa nhà thương mại và công nghiệp quy mô lớn.

Để lựa chọn hệ thống, cần xác định chính xác tải nhiệt. Các phần mềm chuyên dụng hỗ trợ tính toán phức tạp:

CARRIER HAP (Hourly Analysis Program): Phần mềm phổ biến nhất, dùng để tính toán tải nhiệt (theo ASHRAE) và mô phỏng năng lượng theo giờ.
TRANE TRACE: Tương tự HAP, dùng cho tính toán tải nhiệt và phân tích hiệu suất năng lượng.
Revit MEP, AutoCAD MEP: Dùng để mô hình hóa và tích hợp tính toán cơ bản vào mô hình BIM.