Giáo trình Điều hòa không khí và thông gió - Chương 2: Ảnh hưởng của môi trường không khí và chọn thông số tính toán các hệ thống điều hòa không khí

ong một giới hạn nhất định. Ví dụ: 
 - Kẹo Sôcôla: 7 - 8 oC 
 - Kẹo cao su: 20oC 
 - Bảo quả rau quả: 10oC 
 - Đo lường chính xác: 20 - 24 oC 
 - Dệt : 20 - 32oC 
 - Chế biến thịt, thực phẩm: Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị thiu. 
Bảng 2.11 dưới đây là tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm của một số quá trình sản xuất 
thường gặp 
Bảng 2.11. Điều kiện công nghệ của một số quá trình 
Quá trình Công nghệ sản xuất Nhiệt độ, oC Độ ẩm, % 
Xưởng in 
- Đóng và gói sách 
- Phòng in ấn 
- Nơi lưu trữ giấy 
- Phòng làm bản kẽm 
21 ÷ 24 
24 ÷ 27 
20 ÷ 33 
21 ÷ 33 
45 
45 ÷ 50 
50 ÷ 60 
40 ÷ 50 
Sản xuất bia 
- Nơi lên men 
- Xử lý malt 
- Ủ chín 
- Các nơi khác 
3 ÷ 4 
10 ÷ 15 
18 ÷ 22 
16 ÷ 24 
50 ÷ 70 
80 ÷ 85 
50 ÷ 60 
45 ÷ 65 
Xưởng bánh 
- Nhào bột 
- Đóng gói 
- Lên men 
24 ÷ 27 
18 ÷ 24 
27 
45 ÷ 55 
50 ÷ 65 
70 ÷ 80 
Chế biến thực phẩm 
- Chế biến bơ 
- Mayonaise 
- Macaloni 
16 
24 
21 ÷ 27 
60 
40 ÷ 50 
38 
Công nghệ chính xác - Lắp 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 
 23
Xưởng sợi bông 
- Chải sợi 
- Xe sợi 
- Dệt và điều tiết cho sợi 
22 ÷ 25 
22 ÷ 25 
22 ÷ 25 
55 ÷ 65 
60 ÷ 70 
70 ÷ 90 
2.2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối 
Độ ẩm cũng có ảnh nhiều đến một số sản phẩm nếu không thoả mãn những điều kiện yêu 
cầu: 
 * Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho một số sản phẩm nông nghiệp và công 
nghiệp nhẹ, chẳng hạn như trong công nghệp thuốc lá, sợi dệt, dày da vv . . . 
 Ví dụ 
 + Sản xuất bánh kẹo: Khi độ ẩm cao thì kẹo chảy nước. Độ ẩm thích hợp cho 
sản xuất bánh kẹo là ϕ = 50-65% 
+ Ngành vi điện tử, bán dẫn: Khi độ ẩm cao làm mất tính cách điện của các mạch điện
 * Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khô, giòn không tốt có thể gây gãy vỡ các sản phẩm 
hoặc bay hơi làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc hao hụt trọng lượng. 
 Ví dụ công nghiệp thuốc lá và dệt, khi độ ẩm nhỏ, hơi nước bay hơi nhiều các sợi 
thuốc lá, sợi vải quá khô rất dễ gãy. Trong kỹ thuật chế biến thực phẩm, rau quả, độ khô lớn 
làm bay hơi nước giảm số lượng và chất lượng thực phẩm. 
2.2.3 Ảnh hưởng của vận tốc không khí. 
Tốc độ không khí cũng có ảnh hưởng đến sản xuất nhưng ở một khía cạnh khác 
 * Khi tốc độ lớn: Trong nhà máy dệt, sản xuất giấy vv. . sản phẩm nhẹ sẽ bay khắp 
phòng hoặc làm rối sợi. Trong một số trường hợp thì sản phẩm bay hơi nước nhanh làm giảm 
chất lượng và trọng lượng. Ngoài ra tốc độ cao cũng ảnh hưởng đến người làm việc trong 
phòng đặc biệt các khu vực nhiệt độ thấp. 
 Vì vậy trong một số xí nghiệp sản xuất người ta cũng qui định tốc độ không khí 
không được vượt quá mức cho phép. 
 * Khi chọn tốc độ nhỏ: tuần hoàn gió trong phòng quá 
thấp thì khả năng trao đổi không khí bị hạn chế nên có những 
ảnh hưởng nhất định. Lượng hơi ẩm hoặc nhiệt có thểvtích tụ 
tại một số vùng nhất định trong phòng, ít nhiều ảnh hưởng đến 
con người và chất lượng sản phẩm trong phòng. 
2.2.4 Ảnh hưởng của độ trong sạch của không khí. 
Độ trong sạch của không khí được thể hiện qua nồng độ bụi có trong không khí, nồng độ 
đã được dẫn ra trong các tài liệu chuyên môn cho từng loại bụi. 
Có nhiều ngành sản xuất yêu cầu phải thực hiện trong gian cực kỳ trong sạch. Ví dụ như 
ngành sản xuất hàng điện tử bán dẫn, phim ảnh, sản xuất thiết bị quang học. Một số ngành 
khác cũng đòi hỏi môi trường trong sạch như ngành sản xuất và chế biến thực phẩm và các 
ngành sản xuất khác. 
 24
2.3 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ĐIỀU HOÀ KHÔNG 
KHÍ 
 2.3.1 Khái niệm về điều hoà không khí 
Không gian điều hoà luôn luôn chịu tác động của nhiểu 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 đó. 
Điều hòa không khí còn gọi là điều tiết không khí là quá trình tạo ra và giữ ổn định các 
thông số vi 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. Vì thế điều tiết không khí đạt hiệu quả cao hơn thông gió. 
 2.3.2 Phân loại các hệ thống điều hoà không khí 
 Cho đến nay có rất nhiều cách phân loại các hệ thống điều hoà không khí dựa trên 
những cơ sở rất khác nhau. Dưới đây trình bày 2 cách phổ biến nhất : 
1) Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hoà : Người ta chia ra 
làm 3 cấp như sau: 
• Hệ thống điều hòa không khí cấp I 
 Là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với mọi phạm 
vi thông số ngoài trời, ngay tại 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 qúa 200 giờ trong 1 năm, tức tương đương khoảng 8 ngày trong 1 năm. Điều đó có 
nghĩa trong 1 năm ở những 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 chỉ 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 
qúa 400 giờ trong 1 năm, tương 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 thống điều hoà không khí có ảnh hưởng đến việc chọn các thông 
số tính toán bên ngoài trời trong phần dưới đây. 
2) Theo phương pháp xử lý nhiệt ẩm : 
• Hệ thống 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 trình 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 hơn nhiệt độ đọng sương ts của không khí đi qua thì hơi ẩm trong nó sẽ ngưng tụ lại trên 
bề mặt của thiết bị, kết quả dung 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 ướt 
 25
Không khí được xử lý qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hổn hợp. Trong thiết bị này không 
khí sẽ hổn hợp với 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. 
3) 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 sổ , máy điều 
hoà kiểu rời (2 mãnh) 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 khuyếch tán trên thực tế như hệ thống điều hoà kiểu VRV 
(Variable Refrigerant Volume ) , kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller) hoặc kết hợp nhiều 
kiểu máy khác nhau trong 1 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 đến các hộ tiêu thụ. Hệ thống điều hoà trung 
tâm trên thực tế là máy điều hoà dạng tủ, ở đó không khí được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều 
hoà rồi được dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến các phòng. 
4) Theo đặc điểm môi chất giải 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 đường ống dẫn nước. 
5) Theo khả năng xử lý nhiệt 
• Máy điều hoà 1 chiều lạnh (cooled only air conditioner) 
Máy chỉ có khả năng làm lạnh về mùa Hè về mua đông không có khả năng sưởi ấm. 
• Máy điều hoà 2 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 nóng về mùa 
đông sẽ hoán đổi ngược lại. 
6) Theo đặc điểm của máy nén lạnh 
 Người ta chia ra các loại máy điều hoà có máy nén piston (reciprocating compressor), 
trục vít (screw compressor), kiểu xoắn, ly tâm (Scroll compressor). 
7) Theo đặc điểm, kết cấu và chức năng của các máy điều hoà 
 Theo đặc điểm này có rất nhiều cách phân loại khác nhau. 
 26
 2.3.3 Chọn thông số tính toán bên ngoài trời 
Thông số ngoài trời được sử dụng để tính toán tải nhiệt được 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 2-11 dưới đây: 
Bảng 2.12. Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời 
Hệ thống Mùa Hè Mùa Đông 
Nhiệt độ tN , oC Độ ẩm ϕN, % Nhiệt độ tN , oC Độ ẩm ϕN, % 
Hệ thống cấp I 
tmax tmin
Hệ thống cấp 
II max
maxmax
t
tt TB+
min
minmin
t
tt TB+
Hệ thống cấp 
III 
TBtmax 
1513
max
−ϕ 
TBtmin 
1513
min
−ϕ 
Trong đó : 
tmax , tmin Nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm đo lúc 13÷15 giờ, tham khảo 
phụ lục PL-1 
ttbmax , ttbmin Nhiệt độ của tháng nóng nhất trong năm, tham khảo phụ lục PL-2, và PL-3. 
1513
max
−ϕ , - Độ ẩm đo lúc 13-15 giờ của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm. 1513min−ϕ
Hình 2.6. Thông số tính toán bên ngoài trời 
♦ ♦ ♦ 
 27