Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí water chiller cho khách sạn HILTON GARDEN IN – tại thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT CHUYÊN NGÀNH: CƠ NHIỆT ĐIỆN LẠNH ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Mã sinh viên: 1811504310141 Lớp: 18N1 Đà Nẵng, 06/2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT CHUYÊN NGÀNH: CƠ NHIỆT ĐIỆN LẠNH ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Mã sinh viên: 1811504310141 Lớp: 18N1 Đà Nẵng, 06/2022 TĨM TẮT Tên đề tài: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Điều Hịa Khơng Khí Water Chiller Cho Khách Sạn HILTON GARDEN IN – Tại Thành Phố Đà Nẵng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Mã SV: 1811504310141 Lớp: 18N1 Đề tài thực gồm có chương nội dung tóm tắt sau: Chương 1: Tổng quan Giới thiệu tổng quan cơng trình Khách sạn HILTON GARDEN IN thông số liên quan đến cơng trình Giới thiệu hệ thống điều hịa khơng khí, vai trị phân loại hệ thống điều hịa khơng khí, lựa chọn thơng số tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí Chương 2: Tính nhiệt thừa-ẩm thừa kiểm tra độ đọng sương Chương nhằm tính tốn tổn thất nhiệt thừa ẩm thừa cho khơng gian điều hịa cơng trình để xác định suất lạnh yêu cầu cho khơng gian điều hịa tổng thể cơng trình, đồng thời kiểm tra tượng đọng sương bên ngồi kết cấu Chương 3: Thiết lập tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí Thiết lập sơ đồ điều hịa khơng khí phù hợp cho cơng trình, xác định q trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm đồ thị I-d nhằm mục đích xác định khâu cần xử lí suất để đạt trạng thái khơng khí cần thiết trước thổi vào phịng, làm sở tính chọn thiết bị cho hệ thống điều hịa khơng khí Chương 4: Tính chọn máy Thiết bị hệ thống Như phân tích chương 1, chọn hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller Chương nhằm tính chọn thiết bị hệ thống máy Chiller, AHU, tháp giải nhiệt … Chương 5: Tính tốn hệ thống đường ống gió Chương nhằm tính tốn, thiết kế hệ thống đường ống thơng gió, cấp lạnh, cố bố trí mặt cơng trình Chương 6: Tính tốn hệ thống đường ống nước Chương nhằm tính tốn, thiết kế hệ thống đường ống thơng gió, cấp lạnh, cố bố trí mặt cơng trình {Trang trắng dùng để dán Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp, thay trang Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp} LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp nhiệm vụ yêu cầu sinh viên để kết thúc khoá học trước tốt nghiệp trường, đồng thời giúp cho sinh viên tổng kết kiến thức học suốt trình học tập, phần xác định cơng việc mà làm tương lai tốt nghiệp Với đề tài “Tính Tốn Thiết Kế Hệ Thống Điều Hịa Khơng Khí Water Chiller Cho Khách Sạn HILTON GARDEN IN – Tại Thành Phố Đà Nẵng”, sau tìm hiểu tiến hành làm đồ án, với hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn đề tài đem lại cho em kiến thức bổ ích kinh nghiệm cho công việc tương lai sau Trong suốt trình làm đồ án với nổ lực thân với hướng dẫn tận tình giáo ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung đến đồ án em hoàn thành Trong q trình thực đồ án có thiếu sót hạn chế chun mơn, kiến thức lý thuyết lẫn kinh nghiệm thực tế Vì em mong nhận giúp đỡ thầy để hồn thiện kiến thức chun mơn kỹ khác Em gửi lời cảm ơn tới trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, Khoa Cơ Khí – Cơ Nhiệt Điện lạnh tạo điều kiện thuận lợi cho em thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến cô giáo ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung hướng dẫn tận tình, đầy nhiệt huyết cô thời gian thực đồ án Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm2022 Sinh viên thực Nguyễn Đình Thiên i CAM ĐOAN Tơi tên Nguyễn Đình Thiên, khoa Cơ Khí – Cơ Nhiệt Điện Lạnh, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, Đại Học Đà Nẵng Tôi xin cam đoan đồ án tơi tự tính tốn, thiết kế nghiên cứu hướng dẫn cô giáo ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Để hoàn thành đồ án này, sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, ngồi khơng sử dụng tài liệu khác mà không ghi Nếu có sai sót tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Đà Nẵng, ngày tháng năm2022 Sinh viên thực Nguyễn Đình Thiên ii MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN………………………………………… NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN…………………………………………… TÓM TẮT…………………………………………………………………………… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN………………………………………………………………… LỜI NÓI ĐẦU i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH BẢNG VÀ HÌNH v DACH SÁCH CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi Trang MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1:TỔNG QUÁT 1.1 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH 1.1.1 1.2 Giới thiệu sơ lược cơng trình GIỚI THIỆU VỀ ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ .3 1.2.1 Vai trị điều hịa khơng khí 1.2.2 Ảnh hưởng môi trường khơng khí đến người 1.2.3 Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí .7 CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA VÀ KIỂM TRA ĐỘ ĐỌNG SƯƠNG 14 2.1 TÍNH NHIỆT THỪA QT .14 2.1.1 Dịng nhiệt máy móc, thiết bị tỏa Q1 14 2.1.2 Nhiệt nguồn sáng nhân tạo 15 2.1.3 Nhiệt người tỏa Q3 16 2.1.4 Nhiệt sảng phẩm mang vào Q4 17 2.1.5 Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5 17 2.1.6 Nhiệt tỏa xạ mặt trời phòng Q6 .17 2.1.7 Nhiệt lọt không khí vào phịng 20 2.1.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 21 iii Tên đề tài :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG • Tốc độ ống gió chính: ω = 3,5 ÷ 6,1m/s (đối với nhà ở); ω = ÷ 8m/s (đối với cơng trình cơng cộng); ω = ÷ 11m/s (đối với nhà xưởng cơng nghiệp) • Tốc độ gió ống gió nhánh: ω = ÷ 5m/s (đối với nhà ở); ω = ÷ 7m/s (đối với cơng trình cơng cộng); ω ÷ 9m/s (đối với nhà xưởng công nghiệp) + Dựa vào lưu lượng tốc độ chọn tính kích thước đoạn ống điển hình, diện tích tiết diện F1, kích thước cạnh a1, b1 F1 = V1/ω1 = a1.b1 + Xác định đường kính tương đương dtđ đoạn ống điển hình theo bảng 9.9 (T216/TL1) theo công thức: 1,3.( a1.b1 ) 0,625 d td = ,mm ( a1 + b1 )0,25 + Từ lưu lượng, đường kính tương đương xác định tổn thất áp suất cho m ống tiết diện điển hình Δp1 theo đồ thị hình 9.11 ( T215/TL [1] ) Giá trị cố định cho tồn tuyến ống Bước 2: + Trên sở tổn thất áp suất chuẩn Δp1, tính kích thước đoạn cịn lại dựa vào lưu lượng biết Người ta nhận thấy với điều kiện tổn thất áp suất khơng đổi với tỷ lệ % lưu lượng so với tiết diện điển hình có tỷ lệ phần trăm tương ứng tiết diện Để q trình tính tốn dễ dàng thuận tiện người ta xây dựng mối quan hệ tỷ lệ % tiết diện so với đoạn ống điển hình theo tỷ lệ % lưu lượng cho bảng 9.7 (T211/TL[1] ) + Xác định tỷ lệ % lưu lượng đoạn ống theo tiết diện điển hình: V KiL = i 100% V1 + Căn vào bảng 9.7 xác định tỷ lệ % tiết diện kF I đoạn ống + Xác định kích thước đoạn ống theo tỷ lệ % so với tiết diện đoạn ống điển hình F1: Fi = KFi.F1 = ai.bi Bước 3: + Xác định trở lực toàn đường ống sở để tính cột áp yêu cầu quạt:  p =  pcb +  pms ,Pa Trong đó: Δpms – trở lực ma sát đường ống Pa Δpcb – trở lực cục khơng khí qua co, giảm Pa + Trở lực ma sát xác định theo công thức: l p. pms =  ,mmH2O d Trong đó: l – chiều dài đoạn ống, m Δp1 – tổn thất áp suất m chiều dài ống (Pa/m) xác định theo đường kính tương đương mặt cắt ống gió đồ thị 9.11 (tr215/TL1) ; + Trở lực cục : pcb =  p / , Pa − ξ hệ số ma sát cục phụ kiện Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 40 Tên đề tài :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG − ρ khối lượng riêng khơng khí – ω tốc độ nước ống, m/s • Trở kháng cục cút hình chữ nhật: pcb1 = I td p1 ,Pa (5.1) Trong đó: Itđ - chiều dài tương đương cút chữ nhật, m (xác định theo bảng 7.5 tr304/TL2) Δp1 - tổn thất áp suất m chiều dài ống, Pa/m (xác định theo đồ thị 9.11 tr215/TL1) • Trở kháng cục tê, nhánh, thu, pcb = n p(2 ) , Pa (5.2) Trong đó: n – hệ số cột áp động xác định theo bảng 7.7 đến 7.10 (tr306/TL2) p(ω2) – cột áp động theo tốc độ gió khỏi chi tiết ống gió (Pa) xác định theo bảng 7.6 (tr305/TL2) Chọn miệng gió - Căn vào mặt bố trí miệng thổi gió nhằm đảm bảo phân bố gió - Xác định lưu lượng gió cho miệng thổi: VMT = V/N , m3 /s (5.3) Trong đó: VMT – lưu lượng gió miệng thổi, m3 /s; V – lưu lượng gió u cầu khơng gian điều hịa, m3 /s; N – số lượng miệng thổi - Căn vào lưu lượng quãng đường từ miệng thổi đến vùng làm việc tiến hành tính tốn kích thước miệng thổi chọn miệng thổi thích hợp cho đảm bảo tốc độ vùng làm việc đạt yêu cầu - Thực tế người ta vào quãng đường từ vị trí miệng thổi đến điểm tốc độ gió tâm 0,25 m/s Căn vào quãng đường lưu lượng gió ta chọn kích thước miệng thổi thích hợp - Tiết diện cửa gió tính sau: v F = ,m2 (5.4)  Với: V – lưu lượng gió miệng thổi, m3 /s ω – tốc độ gió thổi vào phịng tốc độ gió hồi Chọn quạt gió - Nhiệm vụ quạt hệ thống điều hòa khơng khí: + Tuần hồn, vận chuyển lưu thơng khơng khí từ thiết bị xử lý khơng khí đến khơng gian điều hịa ngược lại + Tuần hồn gió cho dàn bay làm lạnh khơng khí cưỡng bức, dàn lạnh dùng chất tải lạnh để làm lạnh khơng khí cưỡng + Cấp gió tươi, xả gió thải, thơng gió, đảm bảo áp suất dương cho đường nạn nhà cao tầng,… - Cơng suất quạt gió xác định sau (5.5) Nq = V p V ‒ lưu lượng gió tươi cần thiết, m3 /s Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 41 Tên đề tài :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ∆p‒ tổn thất áp suất, Pa 5.2.3 Tính tốn thơng gió tầng hầm Hơn phòng khác, tầng hầm nơi ẩm thấp, dễ trở thành “kho” chứa mùi khó chịu, nơi sinh sôi nấm mốc chất ô nhiễm khác Chúng ta thường chứa hóa chất gia dụng, đồ đạc linh tinh, thành phần khác sơn, sản phẩm tẩy rửa từ ô tô xe máy Các chất lan môi trường không khí tích tụ lại tạo mơi trường độc hại, nhiễm Vì vị trí tầng hầm mặt đất nên ẩm từ đất thấm qua nền, tường bao che Lượng ẩm tiếp xúc với luồng khơng khí ấm hầm, tiếp xúc tạo ngưng tụ Nếu nồng độ cao, ngưng tụ mức tạo mùi ẩm mốc khó chịu Nếu gặp điều kiện ẩm ướt hơn, bào tử nấm mốc phát triển thành loại nấm mốc độc hại Tính tốn lưu lượng thơng gió tầng hầm Đối với cơng trình có tầng hầm B1, B2, B3 theo TCVN 5687:2010 chọn bội số tuần hồn cho thơng gió khí tầng hầm (bình thường)/9(có cháy) theo cơng thức G = V.BSTH, m3 /h (5.6) − G: Lưu lượng thông gió, m3/h − V: Thể tích khơng gian, m3 − BSTH: Bội số tuần hồn, lần/h Bảng 5.1 Tính tốn lưu lượng thơng gió tầng hầm Loại Diện Chiều Thơng số tính tốn Lương lựu tính tốn phịng Tích Cao Bình Có Khí tươi Bình Có Khí [m ] Tính thường cháy [m /h/ng] Thường Cháy tươi tốn [lần/h] [lần/h] [lần/h] [lần/h] [m3/h] [m] Hầm xe Zone 1838 60% khí 36,392 54,589 21,835 thải Zone 1000 60% khí 36,392 54,589 21,835 thải Tính tốn, lựa chọn miệng gió Chọn miệng thổi cho hệ thống hút khói miệng gió sọt trứng với tổng 14 miệng tương ứng miệng có lưu lượng 1850m3/h/miệng Với cơng thức mục 5.2.2 tốc độ qua miệng gió xác định kích thước miệng 800x450 Bảng 5.2 chọn miệng gió Tầng zone Hệ thống Miệng gió Số lượng Hầm dũ xe Hút khói 1000×500 16 Cấp gió tươi 1000×500 14 Hút khói 1000×500 10 Tính tốn, lựa chọn quạt Chọn quạt cho hệ thống hút khói tầng hầm với thông số sau - Lưu lượng: 33000/49500m3 /h - Cột áp: 500 Pa – Chọn loại quạt là: Quạt hướng trục tốc độ - Hãng cung cấp: Kruger Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 42 Tên đề tài :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Hình 5.1 Quạt hướng trục Kruger 5.2.4 Tính tốn hệ thống cấp gió tươi Mục đích thơng gió cấp gió tươi để cải thiện chất lượng khơng khí bên khơng gian Cung cấp khơng khí sạch, giàu dưỡng khí cho người không gian sinh hoạt họ Hình 5.2 Sơ đồ mơ tả việc thơng gió cấp gió tươi cho ngơi nhà Tính tốn lưu lượng gió tươi cần thiết - TCVN 5687 – 2010: Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí, thơng gió - Tiêu chuẩn ASHRAE 62 12010 Tiêu chuẩn cấp gió tươi Lưu lượng gió tươi tính tốn theo cơng thức V = Vi.n (5.7) Trong đó: − Vi: Lưu lượng gió cần thiết cho người, m3/h/người − n: số người phịng, người Bảng 5.3 Tính tốn lưu lượng cấp gió tươi cho khách sạn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 43 Tên đề tài :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Stt Mơ tả Diện tích (m2) Số người (người) Thơng số thơng gió (khí tươi m3/h) 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 - Lưu lương thơng gió (m3/h) Hầm xe 500 4,233 Sảnh đợi 64 20 150 Khu lễ tân 34 126 Nhân viên 01 12 376 Nhân viên 02 12 376 Phòng nghỉ đơn 01 21 376 Phòng nghỉ đơn 02 21 376 Phòng nghỉ đơn 03 21 376 Phòng nghỉ đơn 04 21 376 3-20 Phòng nghỉ đơn 05 21 376 Phòng nghỉ đơn 06 21 376 Phòng nghỉ đơn 07 21 376 Phịng nghỉ đơn 08 21 376 Phịng nghỉ đơi 01 50 397 Phịng nghỉ đơi 02 50 397 21 Phòng đặt máy 500 397 22 Phòng mái 500 5.2.5 Tính tốn hệ thống thơng gió cố Mục tiêu hệ thống điều áp giữ cho khói khí độc cách xa lối thoát hiểm người vùng cháy hiểm tìm nơi trú ẩn an toàn − An toàn cho người: Bảo vệ tính mạng người trường hợp có hỏa hoạn lối thoát hiểm nơi ẩn nấp tạm thời điều áp − Chống lửa: Để cho thao tác chống lửa phát huy hiệu trục thang máy hay cầu thang cần phải trì chênh áp để ngăn cản việc xâm nhập khói từ tầng bị cháy tầng bị cháy có hay khơng có hệ thống điều hịa − Bảo vệ tài sản: Sự lây lan khói vào khu vực mà chứa thiết bị có giá trị, phương tiện xử lí liệu thiết bị khác mà đặc biệt nhạy cảm có khói, thiệt hại cần phải hạn chế Tiêu chuẩn áp dụng: − TCVN 5687:2010: Thơng gió- Điều hịa khơng khí - Tiêu chuẩn thiết kế (Ventilation - Air conditioning - Design standards) − QCVN 06:2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà cơng trình (Vietnam Building Code on Fire Safety of Buildings) − BS EN 12101-6:2005: Smoke and heat control system, Part6: Specification for pressure differential systems - Kits − 2011 ASHARE Handbook: HVAC Applications Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 44 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC Mục đích việc thiết kế đường ống dẫn nước sở biết lưu lượng nước chảy ống ta tính đường kính ống, tốc độ nước tổng trở kháng thuỷ lực đường ống Khi biết lưu lượng nước tổng trở kháng tính cơng suất bơm tính chọn bơm cho hệ thống 6.1 TÍNH CHỌN ĐƯỜNG ỐNG DẪN - Ta chọn FCU có cơng suất lạnh 6,1 kW làm chuẩn việc tính tốn - Ta chọn nhiệt độ nước vào nước dàn lạnh là: tw1=7 0C; tw2 = 12 0C Khi ∆t = 0C cơng thức tính lưu lượng nước Qo GN = [kg/s] (6.1) C p Δt N - Trong đó: + Qo: suất lạnh thực tế, kW; + Cp: nhiệt dung riêng nước, Cp = 4,2 kJ/kg.K; + ΔtN: độ chênh nhiệt độ nước vào - ra, ΔtN = 5K - Ta chọn FCU có cơng suất lạnh 6,1 kW làm chuẩn việc tính tốn - Ta chọn nhiệt độ nước vào nước dàn lạnh là: tw1=7 0C; tw2 = 12 0C Khi ∆t = 0C - Lưu lượng nước chạy ống: Qo 10,7 GN = = = 0,509 [kg/s] Cp Δt N 4, 2.5 cơng thức tính lưu lượng thể tích G V = N [kg/s] ρ - Trong đó: + ρ: khối lượng riêng nước, ρ = 1000 kg/m3; + GN: lưu lượng nước, kg/s - Thay số vào ta được: G 0,509 V= N= = 0,000509 [kg/s] ρ 1000 (6.2) - Chọn tốc độ nước tối ưu ống, tốc dộ nuớc chuyển động đường ống phụ thuộc yếu tố: + Ðộ ồn nuớc gây ra: Khi tốc độ cao độ ồn lớn, tốc độ nhỏ kích thuớc đuờng ống lớn phí tăng + Hiện tuợng ăn mịn : Trong nuớc có lẫn cặn bẩn cát vật khác, tốc độ cao khả ăn mòn lớn Bảng 6.1 Tốc độ nước đường ống khuyên dùng (Bảng 6.4 Tr279,TL[2]) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 45 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Trường hợp Tốc độ mức nước (m/s) Đầu đẩy bơm 2,4 ÷ 3,6 Đầu hút bơm 1,2 ÷ 2,1 Đường xả 1,2 ÷ 2,1 Ống góp 1,2 ÷ 4,5 Đường hướng lên 0,9 ÷ 3,0 Các trường hợp thơng thường 1,5 ÷ 3,0 Nước thành phố 0,9 ÷ 2,1 - Nhưng ống nước lạnh chọn thơng số tính tốn đương ống chiller theo ASHRAE sau: Hình 6.1 Chọn tốc độ thiết kế đường ống chille - Trên sở lưu lượng tốc độ đoạn ống, ta tiến hành xác định đường kính ống theo cơng thức sau: d= 4.V ,m   (6.3) Trong đó: V- Lưu lượng thể tích chuyển động qua ống, m3 /s ; ρ - Khối lượng riêng nước , kg/m3 ; d - Đường kính ống, m ; ω - Tốc độ nước chuyển động ống , m/s; - Đường kính ống thép áp dụng theo tiêu chuẩn hỗ trợ phần mềm Pipe Flow Wizard để xác định đường kính tuyến ống chiller Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 46 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Hình 6.2 Phần mềm Pipe Flow Wizzard - Từ kết nhận từ phần mềm ta chọn đường kính ống chiller phù hợp Đối với ống thép sử dụng cho đường ống chiller ống thép theo SCH40 với quy cách bảng sau Bảng 6.2 Quy cách ống thép SCH40 Normal Pipe Normal Pipe Galvanized Steel Pipe Schedule Weight OD Thick ID 1/4 8A SCH 40 0,63 13,7 2,24 9,22 3/8 10A SCH 40 0,84 17,1 2,31 12,48 1/2 15A SCH 40 1,27 21,3 2,77 15,76 3/4 20A SCH 40 1,69 26,7 2,87 20,96 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 47 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 25A SCH 40 2,50 33,4 3,38 26,64 1¼ 32A SCH 40 3,39 42,2 3,56 35,08 1½ 40A SCH 40 4,05 48,3 3.68 40,94 50A SCH 40 5,44 60,3 3,91 52,48 2½ 65A SCH 40 863 73 5,16 62,68 80A SCH 40 11,29 88,9 5,49 77,92 3½ 90A SCH 40 13,57 101,6 5,74 90,12 100A SCH 40 16,07 114,3 6,02 102,26 125A SCH 40 21,77 141,3 6,55 128,2 150A SCH 40 28,26 168,3 7,11 154,08 200A SCH 40 42,55 219,1 8,18 202,74 10 250A SCH 40 60,31 273,1 9,27 254,56 12 300A SCH 40 79,73 323,9 10,31 303,28 14 350A SCH 40 94,55 355,6 11,13 333,34 16 400A SCH 40 123,3 406,4 12,7 381 18 450A SCH 40 155,8 457 14,27 428,46 20 500A SCH 40 183,42 508 15,09 477,82 24 600A SCH 40 255,69 610 17,48 575,04 6.2 TỔN THẤT THỦY LỰC TRÊN ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC LẠNH - Tổn thất áp suất nước chảy ống đại lượng để chọn bơm có cột áp thích hợp cho hệ thống Khi nước chảy ống có dạng trở lực ma sát theo chiều dài đường ống trở kháng cục van phụ kiện co, cút, tê, đột thu, đột mở…Ngồi tổn thất áp suất cịn có tổn thất hình học, tổn thất động năng…, nhiên tổn thất áp suất chiếm phần lớn hệ thống đường ống + Tổn thất áp suất ma sát với chiều dài ống l (m) là: ∆pms = l.∆p1 , Pa (6.4) + Tổn thất áp suất cục tính theo hệ số trở lực cục bộ: ∆pcb = ξρω2 /2, Pa (6.5) − ξ: hệ số ma sát cục phụ kiện − ρ: khối lượng riêng nước, thường lấy 998kg/m3 − ω: tốc độ nước ống, m/s 6.3 CHỌN MÁY - Ta chọn bơm nước lạnh hệ thống Chiller Trong bơm chạy bơm dự phịng - Thơng thường đường ống lắp đặt có tổn thất áp suất nhỏ so Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 48 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG với tính tốn lưu lượng đạt cao công suất yêu cầu động lớn Vì bơm ly tâm chọn có cột áp tính tốn khơng tính thêm hệ số an tồn Nếu tính thêm hệ số an tồn lưu lượng lớn, vận hành phải điều chỉnh lưu lượng cho bypass phần, điều gây q tải động a) Tính chọn bơm nước lạnh - Năng suất bơm nước lạnh: Qnl = 190 l/s = 0,19 m3 /s - Trở lực bơm nước lạnh: ∆Pnl = 69,3 mH2O - Công suất điện tiêu thụ bơm (chọn bơm ly tâm có η = 0,8): N nl = Qnl P 0,19.693 = = 164,5 kW nb 0,8 (6.6) Bảng 6.3 Thông số kỹ thuật bơm nước lạnh Thông số Giá trị Đơn vị Luu lượng 190 l/s Cộp áp 69.3 mH2O Công suất điện 164.5 kW Số lượng bơm => Tổng trở lực đường ống nước lạnh: ∆Pnl = ∆Pms+ ∆Pcb = 693 KPa = 69,3mH2O => Tổng trở lực đường ống giải nhiệt: ∆Pnl = 1.1(∆Pms+ ∆Pcđ + Hđ – Hh ) = 1.1(354KPa +37 mH2O -32 mH2O) = 44.5 mH2O Với chiều cao đầu đẩy bơm giải nhiệt Hđ =37 mH2O, đầu hút Hh =32 mH2O nên độ chênh chiều cao cột áp chiều tháp giải nhiệt 5m b,Tính chọn bơm nước giải nhiệt - Năng suất bơm nước giải nhiệt: Qgn = 223 l/s = 0,223 m3/s - Trở lực bơm nước giải nhiệt : ∆Pgn = 44.5 mH2O - Công suất điện tiêu thụ bơm (chọn bơm ly tâm có η = 0,8): N gn = Qgn P nb = 0, 223.445 = 124kW 0,8 Bảng 6.4 Thông số kỹ thuật bơm nước giải nhiệt Thông số Giá trị Đơn vị Lưu lượng 223 l/s Cột áp 44.5 mH2O Công suất điện 124 kW Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 49 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Số lượng bơm 6.4 CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 6.4.1 Chọn bình dãn nở - Bình dãn nở bình chứa nước dùng để điều tiết dãn nở nhiệt nước hệ thống nước có thay đổi nhiệt độ Bình phải tích đủ lớn để chứa lượng nước dãn nở toàn hệ thống nhiệt độ nước thay đổi vận hành dừng Ngồi cịn có thêm nhiệm vụ cấp nước bổ sung cho hệ thống - Bình dãn nở sử dụng cho hệ thống nước kín Bình dãn nở chia thành loại khác theo cấu tạo nguyên tắc làm việc bình dãn nở hở bình dãn nở kín a, Phân tích chọn loại bình dãn nở - Bình dãn nở hở: bình có lỗ thơng với khơng khí ngồi trời, nên áp suất làm việc phía hút hệ thống ln áp suất khí Bình dãn nở hở thường sử dụng cho hệ thống nước lạnh điều hịa khơng khí hệ thống nước lớn Bình có cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, không chịu áp lực, dễ vận hành nên sử dụng rộng rãi Bình đặt vị trí cao hệ thống cao dàn lạnh 0,9 m - Bình dãn nở kín: bình khơng có lỗ thơng với khơng khí ngồi trời, nên áp suất làm việc hệ thống khác với áp suất khí quyển, bình cần có áp kế để theo dõi áp suất hệ thống Bình dã nở kín thường sử dụng cho hệ thống nước nóng => Vì hệ thống đường ống nước chiller tòa nhà nước lạnh cung cấp cho hệ thống ĐHKK đặt phòng máy riêng biệt tầng nên ta lựa chọn bình giãn nở kiểu hở lắp đặt cho hệ thống Ví trí đặt bình dãn nở phía phịng máy Chiller b, Tính chọn kích thước bình dãn nở Vdnt =  Vn , lít (6.7) Trong đó: Vdn - thể tích bình dãn nở, lít ; Vn - thể tích nước hệ thống, lít ; β - hệ số dãn nở nước theo nhiệt độ - Một cách gần thể tích nước hệ thống tính theo cơng thức tr3/TL [3] : Vn = Q0 0,014.1,32.0,8 , m3 Trong đó: Qo - suất lạnh máy Chiller, kW => Vn = 2638.3.0,014.1,32.0,8 = 117 m3 - Để đơn giản người ta thường lấy β = % (tr309/TL[3]) => Vdn = 0,06.117 = m3 = 7000 lít => Vậy ta chọn bình dãn nở có dung tích 10 m3 cho hệ thống đường ống chiller 6.4.2 Tính tốn nước cấp bổ sung cho tháp giải nhiệt Cách tính thực tế : Lấy 1% tổng nước qua tháp giải nhiệt = nước bốc (0.81.1%) + nước văng ( 0.1-0.2%) − B1: Tình tổng cơng suất lạnh hệ thống − B2: Tính cơng suất chiller = 0.75*Tổng cơng suất lạnh − B3: Tính cơng suất tháp giải nhiệt : =1.2*Công suất chiller − B4: Lưu lượng qua tháp giải nhiệt: = CS tháp/4.186/DeltaT ( Nếu CS kW lưu lượng L/s ) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 50 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG − B5: Lưu lượng bốc = 1% lưu lượng qua tháp giải nhiệt Bảng 6.5 Lưu lượng nước bù cho thấp giải nhiệt LƯU LƯỢNG NƯỚC BÙ CHO THÁP GIẢI NHIỆT KHỐI 23T Giá trị Đơn vị o Chênh lệch nhiệt độ nước C Tổng công suất lạnh 7450 kW Tổng công suất lạnh 75 % Tổng công suất lạnh chiller 5587.5 kW Tổng công suất tháp giải nhiệt 6705 kW Lưu lượng tuần hoàn qua tháp giải nhiệt 824 m3 /h Phần trăm lưu lượng bù nước cho tháp % Lưu lượng bù nước cho tháp 8.24 Số hoạt động ngày 16 Lưu lượng bù nước ngày 131.84 Chọn 135 Chọn bồn cấp nước bổ sung cho tháp giải nhiệt tích 50 m3 m3 /h m3/ngày m3/ngày Chọn bơm cấp nước bổ sung cho tháp giải nhiệt - Năng suất bơm nước bổ sung Qbs = 0,0023 m3 /s - Cột áp bơm nước bổ sung : ∆Pbs = 10mH2O - Công suất điện tiêu thụ bơm (chọn bơm ly tâm có η = 0,8): N gn = Qgn P nb = 0,00223.100 = 0,3kW 0,8 Bảng 6.6 Thông số kỹ thuật bơm nước bổ sung tháp giải nhiệt Thông số Giá trị Đơn vị Lưu lượng 0.23 l/s Cột áp 10 mH2O Công suất điện 0.3 kW Số lượng bơm Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 51 Tên đề tài TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KẾT LUẬN Khách sạn Hilton graden gồm sảnh lễ tân đặc biệt nhiều phòng ngủ, phịng khơng thể lúc sử dụng Từ đặc điểm ta chọn hệ thống điều hịa khơng khí water chiller cho khách sạn thích hợp Ngồi việc đảm bảo tiêu nhiệt độ, độ ẩm, độ ồn, độ cịn giúp tiết kiệm chi phí phịng hoạt động riêng lẻ với Trong trường hợp khách sạn nơi dùng để nghỉ ngơi, khơng có chất độc hại nên việc lựa chọn sơ đồ tuần hoàn cấp hợp lý vừa đảm bảo sức khỏe người tiết kiệm lượng nhiệt ngồi Từ kết tính nhiệt thừa ẩm thừa, ta lựa chọn FCU, AHU chiller cho phịng cơng trình Ở khách sạn cao cấp, địi hỏi tính thẩm mỹ cao, khách sạn có trần giả nên ta lựa chọn loại âm trần nối ống gió hồi sau cho phịng phù hợp với diện tích, chức năng, mục đích mà đảm bảo tính thẩm mỹ khách sạn Vị trí lắp đặt FCU, AHU chiller vẽ thiết kế thi cơng đảm bảo an tồn, thuận tiện cho việc thơng gió cơng nhân lắp đặt Hệ thống thơng gió thiết kế theo phương pháp ma sát đồng đều, vận chuyển đầy đủ khơng khí đến dàn lạnh để tránh trường nhiệt độ khơng khí phịng Gió tươi hịa trộn với gió hồi cấp vào phòng nên đảm bảo phân bố Các miệng thổi, miệng hút tính chọn bố trí vẽ thi cơng phù hợp để cung cấp gió thu hồi gió cho phịng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS.Võ Chí Chính - Giáo trình điều hịa khơng khí - NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2005; [2] Nguyễn Đức Lợi - Giáo trình thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí - Nhà xuất giáo dục - 2009; [3] TS Đinh Văn Thuận, PGS.TS Võ Chí Chính - Tính tốn thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí đại - NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội - 2003; [4] Các tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế: TCVN 5687-2010, QCVN 06-2020, QCVN 092013, BS EN 12101-6-2005, ASHRAE 62 2010; [5] Handbook - ASHRAE POCKET GUIDE for Air Conditioning, Heating, Ventilation, Refrigeration – 9th Edition [6] Catalogue Chiller hãng Carrier [7] Catalogue VRV, Multi hãng Daikin [8] Daikin VRV Handbook Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Thiên Người hướng dẫn: Nguyễn Thị Hồng Nhung Trang 53 PHỤ LỤC {In đậm, cỡ chữ 14} {Font chữ: Time New Roman; in thường; cỡ chữ: 12; dãn dòng: 1,3; lề: justified} Phụ lục ... :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG CHƯƠNG TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIỆT BỊ TRONG HỆ THỐNG Chương nhằm tính chọn thiết bị hệ thống. .. KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Hệ thống điều hịa khơng khí VRV Hệ thống điều hịa khơng khí giải nhiệt nước ( water chiller ) • Hệ thống điều hịa khơng khí VRV... đề tài :TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHO KHÁCH SẠN HILTON GARDEN IN – TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG - Điều hịa khơng khí cịn có nghĩa điều tiết khơng khí xung quanh vị trí thiết