Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho các tòa nhà: các sắc thái và giai đoạn quan trọng của phát triển dự án
Thật khó để không đồng ý rằng việc duy trì nhiệt độ phòng thoải mái và trao đổi không khí tốt là cơ sở cho vi khí hậu bình thường trong tòa nhà cho bất kỳ mục đích nào. Công nghệ và thiết bị kiểm soát khí hậu hiện đại để cải thiện hệ thống thông gió có thể tạo ra bầu không khí thoải mái trong phòng chỉ trong vài phút - với nhiệt độ mong muốn và ngưỡng độ ẩm chấp nhận được.
Tuy nhiên, chỉ lắp đặt bất kỳ mẫu điều hòa nào bạn thích không phải lúc nào cũng giải quyết được vấn đề nhiệt độ không khí quá cao, bạn có đồng ý không? Vì vậy, việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí trong tòa nhà một cách chuyên nghiệp và thành thạo là bước đầu tiên trước khi mua thiết bị đó. Việc lựa chọn thiết bị tối ưu và lắp đặt đúng chỗ sẽ cho phép bạn làm mát hoặc sưởi ấm không khí với mức tiêu thụ năng lượng ít nhất và tính đến nhu cầu của mọi người có mặt trong phòng.
Trong tài liệu này, chúng ta sẽ xem xét các giai đoạn chính của việc tạo dự án cho một hệ thống điều hòa không khí hiệu quả, hiểu các tính toán cần thực hiện khi lập kế hoạch và tìm hiểu cách tạo sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ không khí chính xác.
Nội dung của bài viết:
Sự cần thiết của điều hòa
Hệ thống điều hòa không khí, cũng như thông gió, đóng vai trò rất lớn trong việc duy trì bầu không khí thoải mái cho con người sống và làm việc.Không khí quá nóng ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và hiệu suất của con người, vì vậy cần quan tâm đến vi khí hậu của căn phòng và hướng chuyển động của khối không khí ở giai đoạn xây dựng hoặc cải tạo một tòa nhà.
Ngoài tác động đến con người, nhiệt độ, độ ẩm còn ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị trong văn phòng, xưởng sản xuất. Nhiệt độ cao làm tăng tải cho thiết bị, có thể gây hư hỏng một số bộ phận.
Duy trì nhiệt độ thích hợp cũng có thể trở thành cơ sở cho sự an toàn. Việc lưu trữ một số vật liệu trong phòng có không khí quá nóng là điều không thể chấp nhận được. Để giảm khả năng xảy ra hỏa hoạn, hệ thống làm mát không khí phải hoạt động bình thường và bù đắp đầy đủ lượng nhiệt dư thừa bên trong và bên ngoài.
Tại sao cần phải tạo một dự án?
Việc tuân thủ các tiêu chuẩn cần thiết và tính toán chính xác tải trọng trên hệ thống điều hòa không khí giúp người dùng tránh được rất nhiều vấn đề. Quá trình lập kế hoạch có tính đến một số lượng lớn các yếu tố có thể ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành thiết bị. Nếu không tính đến những sắc thái này, hoạt động của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí có thể có hiệu suất thấp đến mức không thể chấp nhận được.
Cách tiếp cận thành thạo để tạo dự án giúp thực hiện các nhiệm vụ chính, bao gồm:
- duy trì nhiệt độ và độ ẩm tối ưu trong tòa nhà;
- lựa chọn thiết bị thông gió và khí hậu phù hợp nhất;
- khả năng cài đặt nhiệt độ đa vùng;
- vận hành thiết bị nhẹ nhàng, góp phần chống mài mòn;
- tổ chức hướng luồng không khí chính xác;
- tiêu thụ điện năng cực thấp để đạt được điều kiện nhiệt độ quy định, v.v.
Khi thiết kế, tính năng thẩm mỹ của việc lắp đặt điều hòa cũng được tính đến. Một hệ thống làm mát không khí có thể được tích hợp một cách tinh tế vào bên trong nếu việc tích hợp nó vào phòng được tiếp cận một cách thành thạo và có kinh nghiệm.
Không thể bỏ qua giai đoạn lập kế hoạch của hệ thống điều hòa không khí, vì đây là một kế hoạch rõ ràng cho phép bạn phát triển một ý tưởng hiệu quả để làm mát bất kỳ căn phòng hoặc toàn bộ tòa nhà nào, chuẩn bị các bản vẽ cần thiết và các nhiệm vụ cụ thể cho đội lắp đặt, thợ điện và các chuyên gia khác .
Các loại hệ thống điều hòa không khí
Tính toán và các tính năng cụ thể của căn phòng ảnh hưởng đến việc lựa chọn hệ thống điều hòa không khí. Mỗi người trong số họ sử dụng một số mẫu máy điều hòa không khí nhất định, có thể được chia thành ba loại chính: hộ gia đình, công nghiệp và thương mại.
Bản thân các hệ thống được chia thành các loại sau:
- phức hợp đa vùng;
- hệ thống phân chia và đa phân chia;
- làm mát trung tâm;
- điều hòa chính xác;
- hệ thống cuộn dây quạt làm mát;
- hệ thống điều hòa không khí bằng ống gió hoặc trên mái nhà, v.v.
Dùng trong gia đình, đa vùng, hệ thống phân chia và hệ thống đa phân chia. Sự khác biệt chính giữa các tổ hợp như vậy là số lượng đơn vị thiết bị bên trong.
Hệ thống phân chia ngụ ý sự hiện diện của một bộ phận làm mát bên trong, chia nhiều lần - năm, và trong phức hợp đa vùng Tích hợp 10 đến 15 liên kết, hoạt động nhờ dàn nóng cực mạnh.
Việc lập kế hoạch cho một hệ thống điều hòa không khí hiệu quả dựa trên việc tính toán cân bằng nhiệt-không khí, có tính đến tất cả các yếu tố chính ảnh hưởng đến vi khí hậu bên trong tòa nhà.
Thiết kế cũng phải tuân theo các tài liệu quy định và có tính đến các yêu cầu về vệ sinh, kiến trúc, hỏa hoạn và các yêu cầu khác.
Tính toán xây dựng sơ đồ hệ thống
Để chọn công suất tối ưu của dàn nóng đang hoạt động và tính toán số lượng dàn lạnh, người ta tính đến tải nhiệt bên trong và bên ngoài tòa nhà.
Tải nhiệt bên trong luôn có giá trị dương và thể hiện sự tỏa nhiệt từ những người sống trong nhà, sản sinh ra nhiệt năng từ các thiết bị gia dụng và nguồn chiếu sáng. Trong các cơ sở thương mại hoặc văn phòng, nhiệt từ thiết bị sử dụng nhiều năng lượng được thêm vào tải này trên hệ thống điều hòa không khí; trong các tòa nhà công nghiệp - truyền nhiệt từ chất lỏng, thiết bị nóng, cũng như nhiệt sinh ra trong các phản ứng hóa học.
Tải nhiệt bên ngoài có thể có cả đặc tính âm và dương. Do đó, tải bên ngoài thể hiện sự tăng nhiệt hoặc tổn thất nhiệt.
Các nguồn tải nhiệt như vậy là:
- ánh sáng mặt trời xuyên qua cửa sổ lắp kính hai lớp;
- nóng hoặc lạnh, vật dẫn điện là tường, cấu trúc cửa sổ, sàn nhà, mái nhà và trần nhà;
- mất nhiệt và tăng nhiệt từ thông gió cung cấp.
Ví dụ, các chỉ số định lượng của cùng một loại tải nhiệt bên ngoài có thể thay đổi từ tải dương sang tải âm trong ngày với biên độ chênh lệch lớn giữa nhiệt độ không khí ngày và đêm và giữa các mùa. Ví dụ, vào mùa hè, sự chênh lệch nhiệt độ giữa đường phố và trong phòng là không đáng kể, do đó nhiệt độ xâm nhập vào tòa nhà dễ dàng hơn. Vào mùa đông, quá trình ngược lại xảy ra, trong đó nhiệt rời khỏi cấu trúc nhanh hơn.
Tính toán cân bằng nhiệt-không khí cho phép bạn chọn các thiết bị cần thiết và lên kế hoạch vị trí lắp đặt điều hòa không khí phù hợp.
Khi tính toán, phải tính đến các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự tăng và giảm nhiệt:
- đặc điểm khí hậu của khu vực;
- vật liệu mà tòa nhà được xây dựng;
- độ dày của tường và sự hiện diện của vật liệu cách nhiệt;
- số lượng camera trong cửa sổ lắp kính hai lớp và hiệu suất năng lượng tổng thể của cấu trúc cửa sổ;
- định hướng tòa nhà đến các điểm chính;
- có sẵn thiết bị, máy móc sinh nhiệt trong quá trình vận hành;
- số người sống hoặc thường xuyên ở trong cơ sở;
- số phòng trong một căn hộ hoặc một ngôi nhà, v.v.
Dựa trên điều này, không khó hiểu khi chỉ một chuyên gia giàu kinh nghiệm mới có thể tiếp cận kế hoạch của hệ thống điều hòa không khí trong tương lai một cách chính xác và thành thạo nhất có thể, vì trong quá trình chuẩn bị dự án, cần phải cung cấp quá nhiều sắc thái cụ thể. .
Giai đoạn thiết kế
Việc lập kế hoạch cho các công việc cần thiết được thực hiện theo hai giai đoạn liên tiếp, bao gồm việc chuẩn bị tất cả các tính toán, dự toán, thông số kỹ thuật cần thiết cho các chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan và lựa chọn một loạt mẫu thiết bị phù hợp.
Giai đoạn #1 - chuẩn bị tính toán và nhiệm vụ
Việc chuẩn bị bao gồm việc làm quen với tòa nhà, vị trí, đặc điểm xây dựng và các yếu tố khác.
Các chuyên gia tiến hành một nghiên cứu khả thi, trên cơ sở đó loại hệ thống điều hòa không khí được lựa chọn gần đúng. Cái sau được mô tả một cách đơn giản.
Bậc thầy cung cấp thiết bị có hiệu quả tiềm năng đáp ứng nhu cầu của căn phòng theo các đặc điểm cơ bản:
- quyền lực;
- làm mát, sưởi ấm và công suất không khí.
Sau đó, một ước tính về công việc trong tương lai sẽ được đưa ra. Nếu dự án nghiên cứu khả thi đáp ứng được sự hài lòng của chủ sở hữu tòa nhà hoặc căn hộ thì giai đoạn chuẩn bị sẽ chuyển sang giai đoạn làm việc.
Giai đoạn #2 - lựa chọn thiết bị phù hợp
Ở giai đoạn này, thiết kế dựa trên các tính toán chính xác có tính đến tải nhiệt bên trong và bên ngoài, đặc tính nhiệt của vật thể. Việc tính toán được thực hiện riêng cho từng phòng, sau đó lượng nhiệt dư thừa ở từng vùng sẽ được xác định chính xác. Dựa trên những dữ liệu này, thiết bị cần thiết để bù tải nhiệt được chọn.
Sau khi lựa chọn thiết bị, việc thiết kế vị trí lắp đặt máy điều hòa không khí bắt đầu, cung cấp sơ đồ bố trí ống dẫn khí và chuẩn bị kế hoạch công việc kỹ thuật cho đội lắp đặt và thợ điện.
Tất cả các vật liệu đã chuẩn bị sẵn sẽ được chuyển đến khách hàng và nhà cung cấp thiết bị kiểm soát khí hậu. Sau khi lắp đặt, nên thực hiện công việc vận hành sẽ giúp thiết lập chức năng của thiết bị.
Những rủi ro của thiết kế độc lập là gì?
Nếu không có kinh nghiệm và kiến thức phù hợp, việc tự mình lập một dự án cho một tổ hợp điều hòa không khí là khá khó khăn.
Nếu bạn không tính đến ít nhất một yếu tố, chẳng hạn như hướng căn hộ về phía Bắc hoặc sự hiện diện của cửa sổ lắp kính hai lớp có hiệu suất giữ nhiệt thấp, toàn bộ hệ thống điều hòa không khí sẽ hoạt động không hiệu quả.
Ngoài ra, thiết bị kiểm soát khí hậu có thể phải chịu tải lớn hơn, vì trong quá trình điều hòa không khí, thiết bị sẽ phải liên tục bù lượng nhiệt tăng mà nhà thiết kế không tính đến.
Nói chung, bất kỳ sai sót nào trong bản dự thảo đều có thể dẫn đến những vấn đề nghiêm trọng:
- hoạt động không hợp lý của máy điều hòa không khí trong một phòng trong khi phần lớn các thành viên trong gia đình đang ở phòng khác;
- bội chi điện, được dùng để giảm nhiệt lượng không được tính đến từ hệ thống chiếu sáng hoặc thiết bị;
- không thể kiểm soát nhiệt độ khu vực;
- mua thiết bị quá mạnh hoặc hoạt động kém;
- hao mòn nhanh hoặc phá vỡ chia nhỏ các đơn vị hệ thống do tải quá mức, v.v.
Vì vậy, việc lập sơ đồ điều hòa không khí ngay cả đối với một ngôi nhà hoặc văn phòng nhỏ nên được giao cho các chuyên gia.
Tiết kiệm chi phí thiết kế có thể dẫn đến phát sinh chi phí không hợp lý trong quá trình vận hành thiết bị.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Năm loại hệ thống điều hòa không khí phổ biến nhất, tính năng, sự khác biệt và khả năng của chúng được giảng viên mô tả chi tiết từ video sau:
Thiết kế cơ bản của hệ thống điều hòa không khí và các khuyến nghị để chọn loại phù hợp được đưa ra bởi kỹ sư HVAC:
Cách tiếp cận chuyên nghiệp đối với các tòa nhà điều hòa không khí cho phép chúng tôi đảm bảo nhiệt độ, độ sạch, độ ẩm và khả năng di chuyển của không khí cần thiết, phụ thuộc vào sức khỏe và hiệu suất của con người, hoạt động của các thiết bị phức tạp và sự an toàn của đồ nội thất hoặc một số vật liệu nhất định.
Quá trình thiết kế khá phức tạp và tốn thời gian nên phải được tiếp cận cực kỳ có trách nhiệm. Đó là lý do tại sao bạn không nên tự mình lập kế hoạch mà hãy chọn trước một đội ngũ chuyên gia có kinh nghiệm, danh tiếng tích cực và được phép thực hiện các tính toán đó.
Bạn vẫn còn thắc mắc về việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí? Hãy hỏi họ với các chuyên gia của chúng tôi và những khách truy cập trang web khác trong khối phản hồi. Để lại ý kiến của bạn, chia sẻ kinh nghiệm của bạn, tham gia thảo luận.
