(NB) Giáo trình Tính toán và thiết kế sơ bộ hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bày được phương pháp tính toán tải hệ thống ĐHKK, thiết lập sơ đồ hệ thống và sơ đồ nguyên lý ĐHKK, tính toán, lựa chọn máy và thiết bị trang bị cho hệ thống; Tính sơ bộ được công suất, số lượng, chủng loại máy và thiết bị, thiết kế và thể hiện được sơ đồ lắp nối hệ thống trên bản vẽ. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Chương Tính tốn xác định phụ tải hệ thống điều hồ khơng khí Mục tiêu - Xác định kết cấu hộ ĐHKK: Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt không gian ĐHKK công khơng gian ĐHKK Tiêu chuẩn vệ sinh an tồn, chọn cấp điều hịa xác định thơng số tính tốn nhà, ngồi trời - Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương - Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn q trình xử lý khơng khí đồ thị I - d t - d, xác định cơng suất lạnh/nhiệt, suất gió hệ thống - Rèn luyện tính tự giác, sáng tạo học tập Nội dung 3.1 Xác định kết cấu hộ ĐHKK: 3.1.1 Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt khơng gian ĐHKK Để xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt không gian ĐHKK, cần nêu số đặc điểm công trình: - Đặc điểm khí hậu vùng xây dựng cơng trình - Quy mơ cơng trình, đặc điểm kiến trúc, hướng xây dựng - Tầm quan trọng điều hòa khơng khí cơng trình, chọn cấp điều hịa phù hợp - Đặc điểm mặt xây dựng cơng trình với vẽ xây dựng kèm theo - Cảnh quan môi trường xung quanh (Như vườn hoa, bể bơi, quảng trường tượng đài, bồn phun nước ) - Đặc điểm mục đích sử dụng: Điều hịa tiện nghi cơng nghệ + Nếu điều hịa tiện nghi cần phân tích sâu nhà ở, khách sạn, văn phòng, triển làm, hội trường, quan, y tế, bệnh viện, nhà hát, rạp chiếu phim, nhà hàng + Nếu điều hịa cơng nghệ phục vụ công nghệ vải sợi, may mặc, da giầy, in ấn, vi tính, viễn thơng, bưu điện, chè, thuốc - Đặc điểm trang thiết bị nội thất 95 - Đặc điểm nguồn phát nhiệt chiếu sáng, động cơ, máy tính, máy văn phịng, quạt gió, xạ - Đặc điểm cấu trúc bao che tổn thất nhiệt vào nhà - Đặc điểm thay đổi tải lạnh, tải nhiệt cơng trình thay đổi số người cơng trình, sử dụng điều hịa ngày lẫn đêm hay theo hành chính, điều hịa hàng ngày hay diễn có hội họp - Đặc điểm vận hành sử dụng thiết bị điều hịa (Cả năm hay theo mùa, vận hành tồn hay theo khu vực ) * Sau xác định đặc điểm cơng trình, tiến hành xác định: - Kích thước khơng gian ĐHKK (dài x rộng x cao ) - Kích thước kết cấu ngăn che (Kích thước tường bao che, cửa sổ, cửa đi, tường ngăn ) ( dài x cao ), ( cao x rộng ) - Kích thước mặt không gian ĐHKK (dài x rộng ) 3.1.2 Xác định công không gian ĐHKK Trong hệ thống điều hịa khơng khí cần đảm bảo tiện nghi, thỏa mãn u cầu vi khí hậu khơng làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng trang trí nội thất bên tòa nhà cảnh quan sân, vườn, bể bơi bên ngồi tịa nhà Hệ thống điều hịa khơng khí cần đáp ứng tiêu sau điều hòa tiện nghi: Đảm bảo thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ khơng khí theo tiêu chuẩn tiện nghi TCVN cần ý mở rộng khoảng điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng đặc biệt dành cho khách quốc tế - Lượng khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu 20 m3/h cho người - Khơng khí tuần hồn nhà phải thơng thống hợp lý có quạt thải tum, tránh tượng khơng khí từ khu vệ sinh lan truyền vào hành lang vào phòng Tránh tượng khơng khí ẩm từ ngồi vào gây tượng đọng sương phòng bề mặt thiết bị - Thiết kế vùng đệm sảnh hành lang để tránh sốc nhiệt chênh nhiệt độ lớn nhà - Hệ thống điều hịa khơng khí cần có khả điều chỉnh suất lạnh sưởi tự động nhằm tiết kiệm chi phí vận hành Hệ thống lạnh sưởi phịng tự động ngắt hồn tồn khách mang chìa khóa cửa khỏi phịng Có thể kết hợp với đèn chiếu sáng bình nóng lạnh 96 - Bố trí hợp lý hệ thống phụ lấy gió tươi, xả gió thải, thải nước ngưng từ FCU - Do tính quan trọng cơng trình nên cần thiết kế hệ thống sưởi mùa đông - Các thiết bị hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, đảm bảo mỹ quan cơng trình 3.2 Tiêu chuẩn vệ sinh an tồn, chọn cấp điều hịa xác định thơng số tính tốn nhà, trời 3.2.1 Tiêu chuẩn vệ sinh an tồn, chọn cấp điều hịa a Nhiệt độ Nhiệt độ yếu tố gây cảm giác nóng lạnh người Cơ thể người có nhiệt độ tct = 37oC Trong trình vận động thể người luôn toả nhiệt lượng qtỏa Lượng nhiệt thể toả phụ thuộc vào cường độ vận động Để trì thân nhiệt thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trường Sự trao đổi nhiệt biến đổi tương ứng với cường độ vận động Có hình thức trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh + Truyền nhiệt: Truyền nhiệt từ thể người vào môi trường xung quanh cách: dẫn nhiệt, đối lưu xạ Nói chung nhiệt lượng trao đổi theo hình thức truyền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào độ chênh nhiệt độ thể môi trường xung quanh Lượng nhiệt trao đổi gọi nhiệt Ký hiệu qh Khi nhiệt độ môi trường tmt nhỏ thân nhiệt, thể truyền nhiệt cho môi trường, nhiệt độ mơi trường lớn thân nhiệt thể nhận nhiệt từ môi trường Khi nhiệt độ môi trường bé, ∆t = tct - tmt lớn, qh lớn, thể nhiều nhiệt nên có cảm giác lạnh ngược lại nhiệt độ môi trường lớn khả thải nhiệt mơi trường giảm nên có cảm giác nóng Nhiệt qh phụ thuộc vào ∆t = tct - tmt tốc độ chuyển động khơng khí Khi nhiệt độ mơi trường khơng đổi, tốc độ khơng khí ổn định qh khơng đổi Nếu cường độ vận động người thay đổi lượng nhiệt qh cân với lượng nhiệt thể sinh Để thải hết nhiệt lượng thể sinh ra, cần có hình thức trao đổi thứ 2, toả ẩm + Tỏa ẩm: Ngồi hình thức truyền nhiệt thể trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh thông qua tỏa ẩm Tỏa ẩm xảy phạm vi nhiệt độ nhiệt độ mơi trường cao cường độ lớn Nhiệt thể thải với nước dạng nhiệt ẩn, nên lượng nhiệt gọi nhiệt ẩn - Ký hiệu qa 97 o Ngay nhiệt độ môi trường lớn 37 C, thể người thải nhiệt mơi trường thơng qua hình thức tỏa ẩm, mồ Người ta tính g mồ thể thải lượng nhiệt xấp xỉ 2500J Nhiệt độ cao, độ ẩm môi trường bé mức độ mồ nhiều Nhiệt ẩn có giá trị cao hình thức thải nhiệt truyền nhiệt không thuận lợi Tổng nhiệt lượng truyền nhiệt tỏa ẩm phải đảm bảo luôn lượng nhiệt thể sản sinh Mối quan hệ hình thức phải ln ln đảm bảo: qtỏa = qh + qa Đây phương trình cân động, giá trị đại lượng phương trình thay đổi tuỳ thuộc vào cường độ vận động, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ chuyển động khơng khí mơi trường xung quanh vv Nếu lý cân gây rối loạn sinh đau ốm o Nhiệt độ thích hợp người nằm khoảng 22 - 27 C Bảng 3.1: Thông số vi khí hậu tiện nghi ứng với trạng thái lao động Trạng thái lao động Mùa Hè o tC ,% Mùa Đông V, m/s tC ,% v, m/s o Nghỉ ngơi 22 - 24 60 - 75 0,1-0,3 24 - 27 60 - 75 0,3-0,5 Lao động nhẹ 22 - 24 60 - 75 0,3-0,5 24 - 27 60 - 75 0,5-0,7 Lao động vừa 20 - 22 60 - 75 0,3-0,5 23 - 26 60 - 75 0,7-1,0 Lao động nặng 18 - 20 60 - 75 0,3-0,5 22 - 25 60 - 75 0,7-1,5 Hình 3.1: Quan hệ nhiệt qh nhiệt ẩn qâ theo nhiệt độ phịng 98 Hình biểu thị đồ thị vùng tiện nghi hội lạnh, sưởi ấm, thơng gió điều hồ khơng khí Mỹ giới thiệu Đồ thị biểu diễn trục toạ độ với trục tung nhiệt độ đọng sương ts trục hoành nhiệt độ vận hành tv, nhiệt độ bên đồ thị nhiệt độ hiệu tương đương Nhiệt độ vận hành tv tính theo biểu thức sau: tv dl tk bx tbx dl bx o tk, tbx - Nhiệt độ khơng khí nhiệt độ xạ trung bình, C; αđl, αbx - Hệ số toả nhiệt đối lưu xạ, W/m K Nhiệt độ hiệu tương đương tính theo cơng thức: tc 0,5 tc 0,5 tk tu 1,94 k o tư - Nhiệt độ nhiệt kế ướt, C; ωK - Tốc độ chuyển độ khơng khí, m/s b Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng định tới khả mồ vào mơi trường khơng khí xung quanh Q trình tiến hành φ < 100% Độ ẩm thấp khả mồ hôi cao, thể cảm thấy dễ chịu Độ ẩm cao, hay thấp không tốt người Hình 3.2: Giới hạn miền mồ da * Độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng lên khả mồ kém, thể cảm thấy nặng 99 nề, mệt mỏi dễ gây cảm cúm Người ta nhận thấy nhiệt độ tốc độ gió khơng đổi độ ẩm lớn khả bốc mồ hôi chậm bay được, điều làm cho bề mặt da có lớp mồ hôi nhớp nháp * Độ ẩm thấp: Khi độ ẩm thấp mồi hôi bay nhanh làm da khô, gây nứt nẻ chân tay, môi vv Như độ ẩm thấp không tốt cho thể Độ ẩm thích hợp thể người nằm khoảng tương đối rộng φ = 50 - 70% c.Tốc độ khơng khí Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt trao đổi chất (thốt mồ hơi) thể người với môi trường xung quanh Khi tốc độ lớn cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên Vì đứng trước gió ta cảm thấy mát thường da khô nơi yên tĩnh điều kiện độ ẩm nhiệt độ Khi nhiệt độ khơng khí thấp, tốc độ q lớn thể nhiệt gây cảm giác lạnh Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe người .vv Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí người ta quan tâm tốc độ gió vùng làm việc, tức vùng 2m kể từ sàn nhà Đây vùng mà người đứng phòng lọt vào khu vực Hình 3.3: Giới hạn vùng làm việc 100 Bảng 3.2: Tốc độ tính tốn khơng khí phịng o Nhiệt độ khơng khí, C Tốc độ ωk, m/s 16 ÷ 20 < 0,25 21 ÷ 23 0,25 ÷ 0,3 24 ÷ 25 0,4 ÷ 0,6 26 ÷ 27 0,7 ÷ 1,0 28 ÷ 30 1,1 ÷ 1,3 > 30 1,3 ÷ Theo TCVN 5687:1992 tốc độ khơng khí bên nhà quy định theo bảng Bảng 3.3: Tốc độ khơng khí nhà qui định theo TCVN 5687: 1992 Loại vi khí hậu Mùa Hè Mùa Đơng Vi khí hậu tự nhiên ≥ 0,5 m/s ≤ 0,1 m/s Vi khí hậu nhân tạo 0,3 m/s 0,05 d Nồng độ chất độc hại Khi khơng khí có chất độc hại chiếm tỷ lệ lớn có ảnh hưởng đến sức khỏe người Mức độ tác hại chất tùy thuộc vào chất chất khí, nồng độ khơng khí, thời gian tiếp xúc người, tình trạng sức khỏe vv Các chất độc hại bao gồm chất chủ yếu sau: * Bụi: Bụi ảnh hưởng đến hệ hô hấp Tác hại bụi phụ thuộc vào chất bụi, nồng độ kích thước Kích thước nhỏ có hại tồn khơng khí lâu khả thâm nhập vào thể sâu khó khử bụi Hạt bụi lớn khả khử dễ dàng nên ảnh hưởng đến người Bụi có nguồn gốc hữu vơ * Khí CO2, SO2: Các khí không độc, nồng độ chúng lớn làm giảm nồng độ O2 khơng khí, gây nên cảm giác mệt mỏi Khi nồng độ lớn dẫn đến ngạt thở * Các chất độ hại khác: 101 Trong trình sản xuất sinh hoạt khơng khí có lẫn chất độc hại NH2, Clo vv chất có hại đến sức khỏe người Cho tới khơng có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức độ ảnh hưởng tổng hợp chất độc hại khơng khí Tuy chất độc hại có nhiều thực tế cơng trình dân dụng chất độc hại phổ biến khí CO2 người thải q trình hơ hấp Vì kỹ thuật điều hồ người ta chủ yếu quan tâm đến nồng độ CO2 Để đánh giá mức độ ô nhiểm người ta dựa vào nồng độ CO2 có khơng khí Bảng 3.4 trình bày mức độ ảnh hưởng nồng độ CO2 khơng khí Theo bảng nồng độ CO2 khơng khí chiếm 0,5% theo thể tích gây nguy hiểm cho người Nồng độ cho phép không khí 0,15% theo thể tích Bảng 3.4: Ảnh hưởng nồng độ CO2 khơng khí Nồng độ CO2 Mức độ ảnh hưởng % thể tích 0,07 - Chấp nhận có nhiều người phịng 0,10 - Nồng độ cho phép trường hợp thông thường 0,15 - Nồng độ cho phép dùng tính tốn thơng gió 0,20 - 0,50 - Tương đối nguy hiểm > 0,50 - Nguy hiểm 4÷5 - Hệ thần kinh bị kích thích gây thở sâu nhịp thở gia tăng Nếu hít thở mơi trường kéo dài gây nguy hiểm - Nếu thở môi trường kéo dài 10 phút mặt đỏ bừng đau đầu 18 lớn - Hết sức nguy hiểm dẫn tới tử vong *Độ ồn Độ ồn ảnh hưởng đến người thông qua nhân tố sau: * Ảnh hưởng đến sức khoẻ: Người ta phát người làm việc lâu dài khu vực có độ ồn cao lâu ngày thể suy sụp, gây số bệnh như: Stress, bồn chồn gây rối loạn gián tiếp khác Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh sức khoẻ người 102 * Ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc đơn giản gây khó chịu cho người: Ví dụ âm quạt phòng thư viện lớn làm tập trung người đọc khó chịu Độ ồn phịng ngủ phải nhỏ không gây ảnh hưởng đến giấc ngủ người, người lớn tuổi * Ảnh hưởng đến chất lượng công việc: Chẳng hạn phòng Studio đài phát truyền hình, địi hỏi độ ồn thấp, 30 dB Nếu độ ồn cao ảnh hưởng đến chất lượng âm Vì độ ồn tiêu chuẩn quan trọng bỏ qua thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Đặc biệt hệ thống điều hồ cho đài phát thanh, truyền hình, phịng studio, thu âm thu lời u cầu độ ồn quan trọng 3.2.2 Chọn cấp điều hòa Theo mức độ quan trọng hệ thống điều hoà: Người ta chia làm cấp sau: * Hệ thống điều hịa khơng khí cấp I: Là hệ thống điều hồ có khả trì thơng số vi khí hậu nhà với phạm vi thơng số ngồi trời, thời điểm khắc nghiệt năm mùa Hè lẫn mùa Đơng * Hệ thống điều hịa khơng khí cấp II: Là hệ thống điều hồ có khả trì thơng số vi khí hậu nhà với sai số không qúa 200 năm, tức tương đương khoảng ngày năm Điều có nghĩa năm ngày khắc nghiệt mùa Hè mùa Đông hệ thống có sai số định, số lượng ngày xấp xỉ ngày mùa * Hệ thống điều hịa khơng khí cấp III: Hệ thống điều hồ có khả trì thơng số tính tốn nhà với sai số không qúa 400 năm, tương đương 17 ngày Khái niệm mức độ quan trọng mang tính tương đối khơng rõ ràng Chọn mức độ quan trọng theo yêu cầu khách hàng thực tế cụ thể cơng trình Tuy nhiên hầu hết hệ thống điều hoà thực tế chọn hệ thống điều hoà cấp III * Khi chọn cấp điều hòa cần chọn phụ thuộc vào yêu cầu sau: 103 - Yêu cầu quan trọng điều hịa khơng khí cơng trình - Yêu cầu chủ đầu tư - Khả vốn đầu tư ban đầu Đối với hầu hết cơng trình dân dụng điều hịa khơng khí khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, rạp hát, rạp chiếu bóng cần chọn điều hịa khơng khí cấp III Các cơng trình quan trọng khách sạn - sao, bệnh viện quốc tế nên chọn điều hòa cấp II Đặc biệt điều hịa cấp I áp dụng cho cơng trình điều hòa tiện nghi đặc biệt quan trọng cơng trình điều hịa cơng nghệ u cầu đặc biệt nghiêm ngặt Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, điều hịa cơng nghệ cho điện tử, quang học, khí xác Nói chung, chọn cấp điều hịa khơng khí cho cơng trình phương pháp chọn số liệu ban đầu để thiết kế Việc chọn cấp hệ thống điều hồ khơng khí có ảnh hưởng đến việc chọn thơng số tính tốn bên ngồi trời phần * Chọn thơng số tính tốn bên ngồi trời: Thơng số ngồi trời sử dụng để tính tốn tải nhiệt vào tầm quan trọng cơng trình, tức tùy thuộc vào cấp hệ thống điều hòa khơng khí lấy theo TCVN 5687- 992 bảng 1.5 đây: tmax , tmin Nhiệt độ lớn nhỏ tuyệt đối năm đo lúc 13 ÷ 15 giờ, tham khảo phụ lục PL-1 t tb ,t max tb Nhiệt độ tháng nóng nhất, lạnh năm Hình 3.4 Thơng số tính tốn bên ngồi trời 104 + Lưu lượng nước nóng Trong đó: Qk, Q0 QSI - Cơng suất nhiệt bình ngưng, cơng suất lạnh bình bay cơng suất gia nhiệt khơng khí, kW Δtn, ΔtNL, ΔtNN - Độ chênh nhiệt độ nước vào bình ngưng, bình bay sấy Thường Δt ≈ ÷ 0C Cp - Nhiệt dung riêng nước, Cp ≈4186 J/kg 0C Dọc theo tuyến ống lưu lượng thay đổi cần phải thay đổi tiết diện đường ống cách tương ứng - Chọn tốc độ nước đường ống: Tốc độ nước chuyển động đường ống phụ thuộc yếu tố Bảng 2.2: Tốc độ nước đường ống - Xác định đường kính tương đương đường ống Để vận chuyển khơng khí người ta sử dụng nhiều loại ống gió: Chữ nhật, vng, van, trịn Tuy nhiên để tính tốn thiết kế đường ống gió thơng thường người ta xây dựng giãn đồ cho ống dẫn trịn Vì cần qui đổi tiết diện loại tiết diện tròn tương đương, cho tổn thất áp suất cho đơn vị chiều dài đường ống tương đương nhau, điều kiện lưu lượng gió khơng thay đổi Đường kính tương đương xác định theo cơng thức tra bảng Để thuận lợi cho việc tra cứu lựa chọn, người ta lập bảng xác định đường kính tương đương đường ống dạng chữ nhật 180 Đường kính tương đương tiết diện chữ nhật xác định theo công thức sau : a, b cạnh chữ nhật, mm Tuy tổn thất giống tiết diện ống không giống S' = a x b > S = π x dtđ2 / - Đường kính tương đương ống ô van: A - Tiết diện ống ô van: A = π x b2 / + b(a - b) a, b cạnh dài cạnh ngắn ô van, mm p Là chu vi mặt cắt: p = π.b + 2(a-b), mm + Xác định tổn thất áp suất Có cách xác định tổn thất áp lực đường ống: - Phương pháp xác định theo công thức - Xác định theo đồ thị - Phương pháp xác định theo công thức : ΣΔp = ΣΔpms + ΣΔpcb 4.3.2 Tính tốn cách nhiệt, cách ẩm đường ống gió đường ống nước lạnh a Vật liệu cách nhiệt Các vật liệu cách nhiệt dùng hệ thống lạnh có nhiệm vụ hạn chế dịng nhiệt truyền từ ngồi mơi trường có nhiệt độ cao vào phịng lạnh, 181 đường ống hay thiết bị làm việc nhiệt độ thấp nhiệt độ môi trường qua vách ống, vỏ thiết bị hay kết cấu bao che phịng lạnh, bể lạnh Chính dịng nhiệt gây nên tổn thất lạnh, tăng tiêu hao lượng, chi phí vốn đầu tư, chi phí vận hành, Để phát huy tác dụng, chiều dày lớp cách nhiệt phải tính tốn theo hai điều kiện sau: 1- Vách kết cấu bao che, ống dẫn hay thiết bị không đọng sương 2- Tổng chi phí cho đơn vị lạnh thấp Chi phí để có đơn vị cơng suất lạnh (W, kW, kcal/h, ) gồm chi phí vốn đầu tư chi phí vận hành Cách nhiệt dày, chi phí vốn đầu tư cho cách nhiệt lớn, tổn thất lạnh phí vận hành lại giảm (yêu cầu công suất lạnh phát ra, tiêu thụ điện cho động máy nén, bơm, quạt chi phí khác hơn) Ngược lại, cách nhiệt mỏng chi phí đầu tư giảm lạnh tổn thất nhiều chi phí vận hành lại tăng Vì vậy, chiều dày cách nhiệt phải xác định theo điều kiện tối ưu tổng hợp: tổng chi phí vốn chi phí vận hành nhỏ * Vật liệu cách nhiệt thường dùng: Polystirol (Styropo), Polyurethane, Polyvinylclorit, nhựa phenol, nhựa phormadehit, bơng thuỷ tinh, bơng khống b Vật liệu cách ẩm Do nhiệt độ môi trường bên kho lạnh chênh lệch, nên áp suất nước mơi trường bên ngồi ln lớn áp suất nước buồng lạnh dẫn đến ln có dịng ẩm từ ngồi vào buồng lạnh, gặp nhiệt độ thấp buồng lạnh, ẩm ngưng đọng lại kết cấu cách nhiệt làm giảm khả cách nhiệt, gây nấm mốc thối rữa cho vật liệu cách nhiệt Vật liệu cách ẩm thường dùng: Bitum, giấy dầu, nilông, màng nhựa, màng nhôm, vải thuỷ tinh có sơn qt, tơn - Ngun tắc bố trí lớp cách ẩm: Để cách ẩm đạt hiệu cao người ta phải bố trí lớp cách ẩm vị trí hợp lý để phát huy tác dụng + Nếu tính từ phía nóng vào phía lạnh vị trí lớp cách nhiệt lớp cách ẩm bên + Lớp cách ẩm không cần dầy, cần vài mm, phải liên tục, không nứt, đứt quãng tạo thành cầu thấm ẩm 182 + Khơng bố trí lớp cách ẩm nằm lớp cách nhiệt để ẩm lớp cách nhiệt (nếu có) vào buồng lạnh dễ dàng Trường hợp khơng thể ví dụ đường ống có vách vật liệu cách ẩm hồn tồn việc bọc chống ẩm địi hỏi phải thật nghiêm ngặt + Đường kính lớp cách nhiệt đường kớnh ngồi đường ống gió, đường nước lạnh * Yêu cầu chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt: + Vách kết cấu bao che khơng đọng sương: + Vách ngồi đọng sương nhiệt độ bề mặt vách nhỏ nhiệt độ đọng sương, nhiệt độ nhỏ chiều dày lớp cách nhiệt nhỏ chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt phải đủ lớn + Giá thành đơn vị lạnh nhỏ Giá thành đơn vị lạnh bao gồm nhiều yếu tố, có chi phí cho cơng tác cách nhiệt, giá thành vật liệu cách nhiệt cao, thường chiếm tới 20 40% giá thành xây dựng nên thiết kế với chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt lớn 4.3.3 Tính tốn thiết kế lắp đặt hệ thống tiêu âm Tiếng ồn tập hợp âm có cường độ tần số khác xếp khơng có trật tự, gây khó chịu cho người nghe, cản trở người làm việc nghỉ ngơi a Các nguồn gây ồn Nguồn ồn gây cho không gian điều hịa có nguồn gốc sau: - Nguồn ồn động quạt, động cơ, máy lạnh đặt phịng gây - Nguồn ồn khí động dịng khơng khí - Nguồn ồn từ bên ngồi truyền vào phịng + Theo kết cấu xây dựng + Theo đường ống dẫn khơng khí + Theo dịng khơng khí + Theo khe hở vào phịng - Nguồn ồn khơng khí miệng thổi b Cách khắc phục - Chọn thiết bị có độ ồn nhỏ: Khi chọn máy điều hoà, dàn lạnh, FCU, AHU cần lưu ý độ ồn nó, tránh sử dụng thiết bị có độ ồn lớn 183 - Bọc tiêu âm cụm thiết bị: Trong nhiều trường hợp người ta chọn giải pháp bọc tiêu âm cụm thiết bị Chẳng hạn FCU, AHU quạt thơng gió cơng suất lớn lắp đặt laphông gây ồn khu vực nên người ta thường bọc cách âm cụm thiết bị - Thường xuyên bôi trơn cấu chuyển động để giảm ma sát giảm độ ồn - Đặt thiết bị bên ngồi phịng - Dịng khơng khí chuyển động với tốc độ cao tạo tiếng ồn Vì thiết kế phải chọn tốc độ hợp lý - Đối với phòng đặc biệt, người thiết kế xây dựng phải tính tốn cấu trúc cho nguồn ồn không truyền theo kết cấu xây dựng vào phòng, cách tạo khe lún, không xây liền dầm, liền trục với phịng tạo chấn động - Một trường hợp hay gặp động cơ, bơm máy lạnh đặt sàn cao Để khử rung động động tạo lan truyền theo kết cấu xây dựng làm ảnh hưởng tới phòng dưới, người ta đặt cụm thiết bị lên bệ qn tính đặt lị xo giảm chấn Qn tính vật nặng sức căng lò xo khử hết chấn động động gây - Đối với FCU, AHU quạt dạng treo, thường người ta treo giá có đệm cao su lị xo - Các ống dẫn gió, dẫn nước nối với quạt bơm cấu chuyển động cần lưu ý tới việc khử chấn động lan truyền từ động theo đường ống Trong trình hoạt động chấn động từ thiết bị truyền vào phịng tạo độ ồn định Để khử chấn động truyền theo đường người ta thường sử dụng đoạn ống nối mềm cao su - Do kênh dẫn gió dẫn trực tiếp từ phòng máy đến phòng, nên âm truyền từ gian máy tới phòng, từ phòng đến phòng Để khử độ ồn truyền theo dịng khơng khí người ta sử dụng hộp tiêu âm, đoạn ống tiêu âm Trong kỹ thuật điều hồ người ta có giải pháp bọc cách nhiệt bên đường ống Lớp cách nhiệt lúc ngồi chức cách nhiệt cịn có chức khử âm - Để ngăn ngừa phải làm phòng kín, đặc biệt phịng u cầu độ ồn khắt khe Khi tốc độ khơng khí miệng thổi lớn, gây ồn Vì phải chon tốc độ khơng khí miệng thổi hợp lý 184 c Thiết bị tiêu âm Trong kỹ thuật điều hồ khơng khí người ta thường sử dụng thiết bị tiêu âm nhằm giảm âm phát từ thiết bị dịng khơng khí chuyển động truyền đến khu vực xung quanh đặc biệt truyền vào phòng Đối với thiết bị nhỏ quạt, FCU AHU người ta bọc kín thiết bị hộp tiêu âm để hút hết âm phát xạ từ thiết bị không để chúng lan truyền chung quanh Đối với AHU lớn, phòng máy Chiller người ta đặt phịng máy kín có bọc cách âm Đối với dịng khơng khí người ta sử dụng hộp tiêu âm đặt đường Các hộp tiêu âm có nhiệm vụ hút hết âm lan truyền theo dịng khơng khí chuyển động Dưới trình bày cấu tạo hộp tiêu âm đặt đường ống Hình 2.28: Cấu tạo hộp tiêu âm Cấu tạo hộp tiêu âm gồm lớp sau (kể từ ngồi) : - Lớp tơn có đực lỗ Φ6, a=20mm - Lớp vải mỏng - Lớp bơng hút âm - Lớp tơn vỏ ngồi Hộp tiêu âm định hình nhờ khung gỗ bao quanh Độ dày D lớp thuỷ tinh nằm khoảng 100 ÷ 300mm Độ dày lớn khả hút âm tốt 4.4 Tính tốn, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hệ thống ĐHKK Thông thường mạch điện điển hình hệ thống ĐHKK giải nhiệt nước, phân cụm sơ đồ gồm: - Mạch điện - Mạch điện điều khiển quạt - Mạch điện điều khiển máy nén (gồm mạch khóa liên động bơm nước giải nhiệt – có ) - Mạch tự động bảo vệ 185 4.4.1 Mạch điện động lực hệ thống lạnh Hình 2.29 : Mạch điện động lực hệ thống lạnh Các thiết bị mạch điện động lực bao gồm: - MCCB - Aptomat - CT: Biến dòng - MC: Tiếp điểm khởi động từ cuộn chạy máy nén - MD - Tiếp điểm khởi động từ mạch tam giác - MS - Tiếp điểm khởi động từ mạch - OCR - Rơle nhiệt - M - Môtơ ; P – Bơm (Pump); F – Quạt (Fan) - A – Ampekế - Dây điện loại Đối với động máy nén trình khởi động diễn sau: Khi nhấn nút START mạch điều khiển, khơng có cố cuộn dây khởi động từ (MC) có điện đóng tiếp điểm thường mở MC mạch động lực Trong khoảng giây (đặt rơ le thời gian), cuộn dây khởi động từ (MS) có điện tiếp điểm thường mở MS mạch động lực đóng Lúc máy chạy theo sơ đồ sao, dịng khởi động giảm đáng kể Sau thời gian đặt, rơ le thời gian tác động ngắt điện cuộn (MS) đóng điện cho cuộn (MD), tương ứng tiếp điểm mạch động lực, MD đóng MS mở Máy chuyển từ sơ đồ nối sang sơ đồ tam giác 186 - Đối với thiết bị có cơng suất nhỏ bơm, quạt dòng khởi động nhỏ nên không cần khởi động theo sơ đồ – tam giác máy nén 4.4.2 Mạch khởi động - tam giác Hình 2.30 : Mạch khởi động - tam giác Các ký hiệu mạch điện: - MC, MS MD – Cuộn dây khởi động từ sử dụng đóng mạch chính, mạch mạch tam giác mô tơ máy nén - AX - Rơ le trung gian - T - Rơ le thời gian Khi hệ thống dừng cuộn dây rơ le trung gian (AX) khơng có điện, tiếp điểm thường mở trạng thái hở nên cuộn dây (MC), (MD), (MS) khơng có điện Khi nhấn nút START để khởi động máy, hệ thống khơng có cố áp suất cao, áp suất dầu, áp suất nước, nhiệt tất tiếp điểm thường đóng HPX, OPX, WPX, OCR trạng thái đóng Dịng điện qua cuộn dây rơ le trung gian (AX) Khi cuộn dây (AX) có điện nhờ tiếp điểm thường đóng AX mắc nối tiếp với tiếp điểm MCX nên tự trì điện cho cuộn AX Tiếp điểm thường mở MCX đóng khơng có cố áp suất nước bơm giải nhiệt máy nén bơm giải nhiệt dàn ngưng (xem mạch bảo vệ áp suất nước) Khi cuộn (AX) có điện, tiếp điểm thường mở AX thứ hai đóng mạch điện cho cuộn dây khởi động từ (MC) (MS) (MD) Trong thời gian giây đầu (thời gian thay đổi tuỳ ý) rơ le thời gian T có điện bắt đầu đếm thời gian, mạch cuộn dây khởi động từ (MS) có điện, máy chạy theo sơ đồ nối sao, cuộn (MD) khơng có điện 187 Sau thời gian đặt giây, tiếp điểm rơ le thời gian nhảy đóng mạch cuộn (MD) mạch cuộn (MS) điện Kết máy chuyển từ sơ đồ nối sang tam giác Do cuộn dây (MC) nối với cặp tiếp điểm thường mở MS, MD nối song song nên dù máy có chạy theo sơ đồ cuộn (MC) có điện Khi xảy q nhiệt (do máy q nóng hay dịng điện lớn) cấu lưỡng kim rơ le nhiệt OCR nhảy đóng mạch điện đèn báo hiệu cố (L1) báo hiệu cố đồng thời cuộn (AX) điện đồng thời khởi động từ mô tơ máy nén điện máy dừng Nếu xảy cố áp suất dầu, áp suất cao áp suất nước, nhấn nút STOP cuộn (AX) điện máy nén dừng 4.4.3 Mạch điện điều khiển hệ thống lạnh Hình 2.31: Mạch điện điều khiển hệ thống lạnh Mạch giảm tải sơ đồ hình 10-14 sử dụng để giảm tải trường hợp sau: - Khi khởi động chạy theo sơ đồ Y, dòng khởi động lớn nên bắt buộc giảm tải - Khi vận hành phụ tải lớn, người vận hành muốn giảm tải tay - Lúc chạy bình thường (chế độ tam giác Δ) áp suất hút thấp, hệ thống hoạt động không hiệu qủa nên máy chuyển sang chế độ giảm tải Khi giảm tải, cuộn dây van điện từ (SV) có điện mở thơng đường dầu tác động lên cấu giảm tải máy nén để giảm tải 188 Công tắc xoay COS sơ đồ điều khiển cho phép lựa chọn chế độ giảm tải tay MANUAL (ngay lập tức), chế độ giảm tải tự động AUTO ngắt mạch giảm tải OFF 4.4.4 Mạch bảo vệ áp suất nước dịng bơm, quạt giải nhiệt Hình 2.32: Mạch bảo vệ áp suất nước dòng bơm, quạt giải nhiệt * Điều khiển chạy bơm quạt: Để chạy bơm quạt giải nhiệt thực theo hai chế độ: - Chế độ tay: Bật cơng tắc COS sang vị trí MAN, khơng có cố áp suất nước cố dòng bơm quạt (tiếp điểm WPX OCR đóng) cuộn dây khởi động từ bơm, quạt có điện đóng điện cho mơ tơ bơm, quạt - Chế độ tự động: Bật công tắc COS sang vị trí AUT chế độ tự động bơm quạt khởi động với máy nén Sau nhấn nút START mạch khởi động khơng có cố cuộn (AX) có điện, đồng thời đóng tiếp điểm AX cấp điện cho cuộn dây khởi động từ (MCP1), (MCP2), (MCCF1) (MCCF2) bơm, quạt giải nhiệt bơm, quạt hoạt động Khi thiết bị bơm giải nhiệt máy nén, bơm quạt giải nhiệt dàn ngưng khơng làm việc cuộn (MCX) điện, mạch khởi động máy nén điện ngừng máy nén 189 * Bảo vệ dòng bơm, quạt giải nhiệt: Khi thiết bị gồm bơm giải nhiệt máy nén, bơm giải nhiệt quạt giải nhiệt dàn ngưng bị dòng, rơ le nhiệt nhảy khỏi vị trí thường đóng đóng mạch điện cuộn dây rơ le trung gian (AUX) đèn (L5) sáng báo cố Cuộn dây cố (AUX) đóng mạch chng báo hiệu cố (hình 10- ), đồng thời cuộn dây rơ le trung gian (MCX) điện Tiếp điểm thường mở mạch khởi động nhả ra, cuộn (AX) điện máy dừng Khi tính tốn, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hệ thống ĐHKK hoàn toàn phụ thuộc vào việc lựa chọn hệ thống ĐHKK, phụ thuộc vào việc chọn máy thiết bị hệ thống Thông thường mạch điện điển hình hệ thống ĐHKK giải nhiệt nước, phân cụm sơ đồ gồm: - Mạch điện - Mạch điện điều khiển quạt - Mạch điện điều khiển máy nén (gồm mạch khóa liên động bơm nước giải nhiệt – có ) - Mạch tự động bảo vệ Bài tập: Thiết kế lắp đặt sơ hệ thống điều hịa khơng khí cục Quy trình tiêu chuẩn thực công việc: Thiết bị - dụng cụ Tiêu chuẩn thực 0Chọn máy thiết Bản vẽ sơ đồ thiết bị, bị cho hệ thống catalog máy, ĐHKK: Máy nén, thiết bị liên quan AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt, Chọn máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt, cho hệ thống phù hợp, chuẩn xác theo tính tốn theo catalog 0Bố trí thiết bị, tính Sơ đồ bố trí hệ thống tốn xác định kích nước, hệ thống gió, thước hệ thống giấy bút nước, khơng khí Bố trí tính tốn xác định số lượng, đặc tính thiết bị xử lý nước khơng khí cho hệ thống ĐHKK đúng, kinh tế TT Tên cơng việc 0Tính tốn đường Bảng biểu tra đường Xác định kích thước ống, cách nhiệt, kính tương đương, trở đường ống, cách nhiệt, 190 cách ẩm đường lực đường ống, vật liệu ống gió, nước cách nhiệt, cách ẩm, lạnh, tính thiết tiêu âm, giấy bút kế lắp đặt hệ thống tiêu âm cách ẩm đường ống gió, nước lạnh đúng, phù hợp với sơ đồ hệ thống Chọn lắp đặt hệ thống tiêu âm đạt tiêu chuẩn 0Tính tốn, thiết kế Sơ đồ mạch điện , giấy Thể mạch điện hệ thống cung cấp bút cho hệ thống ĐHKK đúng, điện cho hệ thống hệ thống hoạt động ĐHKK 0Kết thúc Giấy bút Thiết kế sơ hệ thống ĐHKK Hướng dẫn cách thức thực công việc Tên công việc Hướng dẫn Chọn máy thiết bị cho hệ thống ĐHKK: Máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt, - Yêu cầu kỹ thuật Bố trí thiết bị, tính tốn xác định kích thước hệ thống nước, khơng khí: - u cầu kỹ thuật Chọn máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt, phù hợp, chuẩn xác theo catalog theo tính tốn - Trang thiết bị (Đủ vẽ sơ đồ thiết bị,, catalog máy, thiết bị liên quan) + Bố trí thiết bị xử lý nước khơng khí cho hệ thống ĐHKK + Tính tốn xác định số lượng, đặc tính thiết bị xử lý nước khơng khí cho hệ thống ĐHKK - Trang thiết bị: Sơ đồ bố trí hệ thống nước, hệ thống gió, giấy bút Tính tốn đường ống, cách nhiệt, cách ẩm đường ống gió, nước lạnh, tính - Yêu cầu kỹ thuật + Xác định kích thước đường ống, cách nhiệt, cách ẩm đường ống gió, nước lạnh đúng, phù hợp với sơ đồ hệ thống + Chọn lắp đặt hệ thống tiêu âm đạt tiêu chuẩn 191 thiết kế lắp đặt - Trang thiết bị: Bảng biểu tra đường kính tương đương, trở hệ thống tiêu lực đường ống, vật liệu cách nhiệt, cách ẩm, tiêu âm, giấy âm bút Tính toán, thiết - Yêu cầu kỹ thuật kế hệ thống cung + Thể mạch điện cho hệ thống ĐHKK đúng,phù cấp điện cho hệ hợp thống ĐHKK + Hệ thống hoạt động - Trang thiết bị: Sơ đồ mạch điện, giấy bút Kết thúc Thể được: Sơ đồ thiết bị, Sơ đồ bố trí hệ thống nước, hệ thống gió, Sơ đồ mạch điện hệ thống ĐHKK Những lỗi thường gặp cách khắc phục TT Hiện tượng Nguyên nhân Cách phòng ngừa Khơng chọn Do tính tốn cơng suất Kiểm tra tính lại cẩn máy nén, AHU, thiết bị sai thận FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt theo catalog Không cách nhiệt, Do tính tốn chọn Kiểm tra tính lại cẩn cách ẩm đủ cho vật liệu sai, thiếu thận đường ống gió nước lạnh Hệ thống điện Do vẽ sơ đồ sai, thiếu hệ thống ĐHKK không hoạt động Kiểm tra tính vẽ lại * Bài tập thực hành học viên: Các tập áp dụng, ứng dụng kiến thức: Thực hành theo chương trình Bài thực hành giao cho nhóm, nhóm tối đa sinh viên * Yêu cầu đánh giá kết học tập: Thực hành: + Chọn máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt theo catalog phù hợp với tính tốn 192 + Tính tốn xác định đường kính ống gió, ống nước hệ thống điều hồ khơng khí + Thể sơ đồ hệ thống ĐHKK, sơ đồ hệ thống nước, sơ đồ hệ thống gió sơ đồ mạch điện hệ thống Lý thuyết: + Vận dụng cơng thức tính, tra bảng biểu, catalog máy thiết bị + Sau tính tốn xác định máy thiết bị đường kính ống, trả lời thêm câu hỏi giáo viên 193 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Phạm Văn Tùy – Nguyễn Đức Lợi - Kỹ thuật lạnh sở – NXB Giáo dục, Hà Nội, 1996 2- Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận – Kỹ thuật lạnh ứng dụng NXB Giáo dục, Hà Nội 1995 3- Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy – Máy thiết bị lạnh NXB Giáo dục, Hà Nội 1999 - Nguyễn Đức Lợi – Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1999 5- Đinh Văn Thuận, Võ Chí Chính – Hệ thống máy thiết bị lạnh NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2007 194 ... 60 - 75 0, 3-0 ,5 Lao động nhẹ 22 - 24 60 - 75 0, 3-0 ,5 24 - 27 60 - 75 0, 5-0 ,7 Lao động vừa 20 - 22 60 - 75 0, 3-0 ,5 23 - 26 60 - 75 0, 7-1 ,0 Lao động nặng 18 - 20 60 - 75 0, 3-0 ,5 22 - 25 60 - 75... ( 4 -2 0) - Lưu lượng gió LT2 xác định theo phương pháp hình học dựa vào q trình hịa trộn thiết bị hòa trộn (6): LN LT1 LT2 L LT2 LT2 TC2 C2O ( 4 -2 1) Các điểm T, C2 O xác định nên tính LT2:... đồ thị I-d , trả lời thêm câu hỏi giáo viên 143 Chương Thiết kế lắp đặt sơ hệ thống điều hồ khơng khí Mục tiêu - Chọn máy thiết bị cho hệ thống ĐHKK: Máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm,