Lắp đặt và vận hành hệ thống điều hòa không khí water chiller kết hợp tích trữ lạnh tại xưởng nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: ĐINH HỮU ĐỨC MSSV: 16147132 PHẠM TRIỀU TIÊN MSSV: 16147205 ĐINH HỮU LỢI MSSV: 16147160 NGUYỄN TRỌNG KHIÊM MSSV: 16147154 GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN VIÊN Tp Hồ Chí Minh, 17 tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Tên đề tài: LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: ĐINH HỮU ĐỨC MSSV: 16147132 PHẠM TRIỀU TIÊN MSSV: 16147205 ĐINH HỮU LỢI MSSV: 16147160 NGUYỄN TRỌNG KHIÊM MSSV: 16147154 GVHD: T.S NGUYỄN XUÂN VIÊN Tp Hồ Chí Minh, 17 tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - -TP Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 08 năm 2020 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU ĐỨC MSSV: 16147132 PHẠM TRIỀU TIÊN MSSV: 16147205 ĐINH HỮU LỢI MSSV: 16147160 NGUYỄN TRỌNG KHIÊM MSSV: 16147154 Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206 Hệ đào tạo: Đại học Mã hệ đào tạo: Khóa: 2016 Lớp: 161470 Tên đề tài: LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT Nhiệm vụ đề tài: - Tổng quan tài liệu liên quan - Lắp đặt hệ thống ĐHKK Water Chiller, thi công bồn tích trữ lạnh - Vận hành, ghi nhận đánh giá số liệu Sản phẩm đề tài: - Mơ hình hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp hệ thống tích trữ lạnh - Biểu đồ, kết đánh giá trình nạp, xả tải dung dịch bồn tích trữ lạnh trao đổi nhiệt dàn FCU Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 17/02/2020 Ngày hồn thành nhiệm vụ: 10/08/2020 TRƯỞNG BỘ MƠN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Tên đề tài: LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU ĐỨC MSSV:16147132 Họ tên sinh viên: PHẠM TRIỀU TIÊN MSSV:16147205 Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU LỢI MSSV:16147160 Họ tên sinh viên: NGUYỄN TRỌNG KHIÊM MSSV: 16147154 Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt I Ý KIẾN NHẬN XÉT Về hình thức trình bày tính hợp lý cấu trúc đề tài: Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn): II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH BỔ SUNG: III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ: Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): TP.HCM, ngày 17 tháng 08 năm 2020 Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Tên đề tài: LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU ĐỨC MSSV:16147132 Họ tên sinh viên: PHẠM TRIỀU TIÊN MSSV:16147205 Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU LỢI MSSV:16147160 Họ tên sinh viên: NGUYỄN TRỌNG KHIÊM MSSV: 16147154 Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt I Ý KIẾN NHẬN XÉT Về hình thức trình bày tính hợp lý cấu trúc đề tài: Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn): II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG: III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): TP.HCM, ngày 17 tháng 08 năm 2020 Giảng viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC -XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU ĐỨC MSSV:16147132 Họ tên sinh viên: PHẠM TRIỀU TIÊN MSSV:16147205 Họ tên sinh viên: ĐINH HỮU LỢI MSSV:16147160 Họ tên sinh viên: NGUYỄN TRỌNG KHIÊM MSSV: 16147154 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Sau tiếp thu điều chỉnh theo góp ý Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện thành viên Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh theo yêu cầu nội dung hình thức CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GV HƯỚNG DẪN GV PHẢN BIỆN Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 08 năm 2020 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp nhóm chúng em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình q thầy khoa Cơ Khí Động Lực Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Lời đầu tiên, chúng em xin gửi tới thầy NGUYỄN XUÂN VIÊN lời cảm ơn chân thành Thầy tận tình giúp đỡ, hướng dẫn ln quan tâm, động viên nhóm suốt q trình thực đồ án để nhóm hồn thành cách tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thầy mơn Cơng nghệ Kỹ thuật nhiệt, khoa Cơ Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Các thầy cô truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện tốt để chúng em nghiên cứu hồn thành đồ án Xin cảm ơn anh chị cao học cựu sinh viên bạn sinh viên khóa hỗ trợ góp ý suốt q trình thực đồ án Tuy nhiên với điều kiện thời gian dịch Covid-19 diễn biến phức tạp kinh nghiệm nguồn tài liệu tham khảo hạn chế, dù cố gắng để thực đồ án nhóm khơng thể tránh khỏi thiếu sót Nhóm chúng em mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy để bổ sung hồn thiện đồ án Nhóm sinh viên thực I TÓM TẮT Đề tài tập trung nghiên cứu trình làm lạnh, xả tải dung dịch Glycerin trình trao đổi nhiệt hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh Qua thời gian tìm hiểu, thu thập báo nghiên cứu khoa học đề tài nghiên cứu liên quan ngồi nước, nhóm đưa hướng nghiên cứu đồng thời tiến hành thiết lập mơ hình hệ thống thí nghiệm Sau tiến hành lắp đặt mơ hình thực nghiệm để thu kết số liệu xác Từ đó, nhóm tiến hành xử lý số liệu, lập lên biểu đồ đánh giá kết thu Những kết thu cho thấy mơ hình đáp ứng đầy đủ tiêu chí nhu cầu sử dụng lạnh điều hịa khơng khí khả tiết kiệm lượng hệ thống II MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I TÓM TẮT II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU VI DANH MỤC CÁC HÌNH VIII DANH MỤC CÁC BẢNG XII CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh 1.1.1 Nguyên lý chung hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh 1.1.2 Các phương pháp tích trữ lạnh 1.1.3 Các chất biến đổi pha thường sử dụng phổ biến hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.1 Các nghiên cứu nước 1.2.2 Các nghiên cứu nước 1.3 Lý chọn đề tài 11 1.4 Mục tiêu đề tài 12 1.5 Phương pháp nghiên cứu 12 1.6 Phạm vi nghiên cứu 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Các tính chất Glycerin 13 2.2 Tính tốn chu trình lạnh 15 2.3 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho bồn tích trữ lạnh 21 III 2.3.1 Tính chiều dày cách nhiệt cho vách 21 2.3.2 Tính kiểm tra độ đọng sương bề mặt vách cách nhiệt 22 2.3.3 Tính tốn cách nhiệt bồn tích trữ lạnh 24 2.3.4 Tính cách nhiệt cho nắp bồn tích trữ lạnh 24 CHƯƠNG THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM 26 3.1 Thiết lập mơ hình thí nghiệm chất biến đổi pha (PCM) 26 3.1.1 Thiết lập mơ hình thí nghiệm nạp tải chất biến đổi pha 26 3.1.2 Thiết lập mơ hình thí nghiệm quy trình xả tải cho vật liệu biến đổi pha 27 3.2 Thiết lập mơ hình thực nghiệm vận hành bồn tích trữ lạnh 29 CHƯƠNG LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐHKK WATER CHILLER KẾT HỢP BỒN TÍCH TRỮ LẠNH 34 4.1 Các thiết bị có sẵn hệ thống water chiller có sẵn xưởng nhiệt 34 4.2 Thi cơng bồn tích trữ lạnh 43 4.3 Thi công đường ống 52 4.4 Sửa chữa, vệ sinh hệ thống 57 4.5 Qui trình vận hành hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh 64 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 67 5.1 Kết mô hình thí nghiệm chất biến đổi pha 67 5.1.1 Quá trình nạp tải cho chất biến đổi pha 67 5.1.2 Quá trình xả tải cho chất biến đổi pha 68 5.2 Kết vận hành mơ hình hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp bồn tích trữ lạnh 69 5.2.1 Quá trình nạp tải 69 5.2 Quá trình xả tải 70 5.2.1 Sự thay đổi nhiệt độ chất tải lạnh chất trữ lạnh thực trình xả tải 70 IV CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5.1 Kết mơ hình thí nghiệm chất biến đổi pha 5.1.1 Q trình nạp tải cho chất biến đổi pha Hình 5.1 Đồ thị làm lạnh Glycerin phụ thuộc nồng độ theo thời gian Từ đồ thị ( Hình 5.1 ) ta có kết làm lạnh Glycerin với nồng độ khác sau: - Glycerin 10%: Trong 100 phút nhiệt độ dung dịch giảm từ 30oC xuống cịn 3.6℃, từ 100 phút trở sau nhiệt độ có tăng nhẹ lên -3.1℃ giá trị thay đổi không đáng kể - Glycerin 20%: Nhiệt độ dung dịch giảm từ 30℃ xuống -3.2℃ 110 phút sau tăng nhẹ lên -2.8℃ sau 60 phút bắt đầu giảm xuống -3.9℃ giá trị không đổi sau - Glycerin 30%: Nhiệt độ dung dịch giảm từ 30℃ xuống -1.2℃ 100 phút đầu tiếp tục giảm đến -4℃ sau khơng đổi - Glycerin 40%: Trong 120 phút nhiệt độ dung dịch giảm từ 30℃ xuống -9.5℃ khoảng thời gian nhiệt độ tăng nhẹ lên -8.2℃ không đổi đáng kể sau 67 Qua ta thấy nhiệt độ làm lạnh Glycerin phụ thuộc nồng độ Nồng độ cao thời gian làm lạnh nhanh, nhiệt độ sâu 5.1.2 Quá trình xả tải cho chất biến đổi pha Hình 5.2 Đồ thị xả tải Glycerin phụ thuộc nồng độ theo thời gian Qua kết (Hình 5.2) ta thấy từ 50 phút xả tải nhiệt độ dung dịch thay đổi sau: Glycerin 40% từ -8.4℃ lên 13.2℃, Glycerin 30% tăng từ -4.3℃ lên 12.9℃, Glycerin 20% tăng từ -3.9℃ lên 16.7℃, Glycerin 10% tăng từ -3.3℃ lên 12.9℃ Xả đến 120 phút nhiệt độ Glycerin 40% thấp 15.9℃, tiếp đến Glycerin 10% 17.1℃, Glycerin 30% 18.4 ℃, cao Glycerin 20% với 19.9℃ 68 Hình 5.3 Biểu đồ nhiệt độ nước theo thời gian phụ thuộc nồng độ Glycerin làm lạnh Dựa vào biểu đồ thay đổi nhiệt độ nước xả tải Glycerin theo nồng độ (Hình 5.3) ta thấy rằng: - Trong khoảng thời gian 20 phút nhiệt độ nước giảm nhanh Glycerin 40% (16.2℃) Glycerin 20% (16.3℃), nhiệt độ nước giảm chậm Glycerin 30% (18.7℃) Glycerin 10% (19.3℃) - Đến 120 phút nhiệt độ nước 16.5℃ Glycerin 40%, 18.9℃ Glycerin 20%, 19.6℃ Glycerin 30% 19.9℃ Glycerin 10% Qua kết thực nghiệm ta thấy Glycerin 40% có thời gian làm lạnh nhanh nhiệt xuống sâu nhất, trình xả tải giữ nhiệt độ thấp khả làm lạnh nước tốt 5.2 Kết vận hành mơ hình hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp bồn tích trữ lạnh 5.2.1 Q trình nạp tải Khi vận hành hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller kết hợp bồn tích trữ lạnh, dung dịch bơm vào bồn tích trữ lạnh (Hình 5.4) thể thay đổi chất trữ lạnh 69 theo thời gian Kết thí nghiệm cho thấy nhiệt độ chất trữ lạnh bồn ban đầu đo 29,9 oC Sau trình nạp tải diễn 20 phút, nhiệt độ giảm từ 29,9 C xuống 28,4 oC, lượng tích trữ bồn tăng dần Sau 120 phút vận hành hệ thống o nhiệt độ chất trữ lạnh giảm xuống 19,6 oC Thực khảo sát tích trữ lạnh cho thấy nhiệt độ chất trữ lạnh có xu hướng giảm dần theo thời gian trình trao đổi nhiệt bình bay diễn ổn định, kết cấu bao che cho bồn tích trữ đảm bảo tránh tổn thất nhiệt mơi trường Kết sau 420 phút vận hành hệ thống, nhiệt độ chất trữ lạnh bồn đạt - 3,1 oC Theo đồ thị hình 5.4 nhiệt độ chất trữ lạnh bồn giảm theo đường xuyên, mức giảm trung bình oC/ 12,7 phút Hình 5.4 Sự thay đổi nhiệt độ chất trữ lạnh trình nạp tải 5.2 Quá trình xả tải 5.2.1 Sự thay đổi nhiệt độ chất tải lạnh chất trữ lạnh thực trình xả tải Hình 5.5 thể thay đổi nhiệt độ chất tải lạnh vào khỏi dàn trao đổi nhiệt thực trình xả tải Nhiệt độ chất tải lạnh trước vận hành FCU 9,8oC 13,8oC tương ứng vị trí góp góp trên,do q trình nạp tải lượng chất tải lạnh dàn trao đổi nhiệt hai góp thực q trình trao đổi nhiệt 70 làm cho nhiệt độ chất tải lạnh giảm xuống Sau thời gian xả tải 20 phút, nhiệt độ chất tải lạnh vào dàn trao đổi nhiệt có xu hướng tăng nhẹ trở lại, nhiệt độ chất tải lạnh khỏi góp 12,3ºC, nhiệt độ chất tải lạnh từ FCU góp 16,4ºC Điều độ chênh nhiệt độ chất tải lạnh vào FCU 4,1ºC, chất tải lạnh vào FCU thực trình trao đổi nhiệt làm cho nhiệt độ chất tải lạnh tăng lên Tương tự, sau 220 phút thực trình xả tải, nhiệt độ chất tải lạnh khỏi góp 14,5ºC, nhiệt độ chất tải lạnh từ FCU góp 17,8ºC Độ chênh nhiệt độ chất tải lạnh vào FCU 3,3ºC Sau 360 phút, nhiệt độ chất tải lạnh khỏi góp 15,5ºC, nhiệt độ chất tải lạnh từ FCU góp 18,6ºC Độ chênh nhiệt độ chất tải lạnh vào FCU 3,1ºC Độ chênh nhiệt độ có xu hướng giảm xuống so với thời gian đầu, điều xảy nhiệt độ chất tích trữ lạnh bồn tăng lên thực trình xả tải Trong trình xả tải trao đổi nhiệt chất trữ lạnh với dàn ống chất tải lạnh mà nhiệt độ chất trữ lạnh bồn tăng lên Như thể (Hình 5.6), thời điểm bắt đầu xả tải, nhiệt độ chất trữ lạnh - 3,1oC Tại thời điểm 360 phút, nhiệt độ chất trữ lạnh 13,7ºC tương ứng với nhiệt độ vào dàn trao đổi nhiệt 15,5ºC 18,6ºC thời điểm Mức tăng nhiệt độ trung bình chất trữ lạnh bồn trình xả 1oC/21,4 phút Hình 5.5 Sự thay đổi nhiệt độ chất tải lạnh trình xả tải 71 Hình 5.6 Sự thay đổi nhiệt độ chất trữ lạnh trình xả tải 5.2.2 Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí khỏi FCU thực trình xả tải Sau trình nạp tải giờ, trình xả tải thực Chất tải lạnh bơm đẩy qua dàn trao đổi nhiệt để thực trình trao đổi nhiệt, giảm nhiệt độ Chất tải lạnh có nhiệt độ thấp phân phối đến FCU có tổng cơng suất lạnh 25 kW đặt không gian 400 m2 Khi bắt đầu thực trình xả tải, nhiệt độ phịng 32ºC Sau 20 phút, nhiệt độ khơng khí khỏi FCU 16,5ºC, nhiệt độ phòng giảm xuống 28ºC Tại thời điểm sau 40 phút, nhiệt độ khơng khí khỏi FCU 19ºC, nhiệt độ phịng giảm xuống 27ºC Sau q trình vận hành xả tải 360 phút, nhiệt độ khơng khí khỏi FCU có tăng nhẹ trì nhiệt độ 21ºC, nhiệt độ phòng 26ºC, nhiệt độ ln có xu hướng ổn định Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí khỏi FCU thể Hình 5.7 72 Hình 5.7 Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí khỏi FCU thực q trình xả tải 5.2.3 Sự thay đổi áp suất dòng điện thực trình nạp tải Khi vận hành hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller, áp suất đầu hút, áp suất đầu đẩy với áp suất dầu thay đổi theo thời gian ( Hình 5.8) Sự thay đổi áp suất theo thời gian Kết đo cho thấy 180 phút đầu áp suất ổn định, cụ thể áp suất đầu hút (bar), áp suất đầu đẩy 13.5 (bar) áp suất dầu (bar) 120 phút sau ta thấy áp suất đầu hút giảm (bar), áp suất đầu đẩy 13 (bar), áp suất dầu (bar) Và 120 phút tiếp sau áp suất lại giảm giảm chậm 120 phút trước Sự thay đổi cho thấy lúc khởi động, hệ thống diễn ổn định tương ứng với mốc thời gian sau áp suất giảm dần cần làm lạnh sâu nhiệt độ bồn giảm van tiết lưu làm giảm nhiệt độ bay hơi, dẫn đến LP giảm, HP giảm OP giảm để thích hợp với nhu cầu làm lạnh thể Hình 5.8 73 Hình 5.8 Áp suất máy nén thay đổi theo thời gian Khi vận hành hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller,cũng áp suất dịng điện hệ thống dòng điện máy nén thay đổi theo thời gian (Hình 5.9) Sự thay đổi dòng điện theo thời gian Kết đo cho thấy sau khởi động hệ thống 60 phút ta đo dòng hệ thống 70(A) dòng máy nén 40(A) Sau trình vận hành hệ thống diễn thêm 120 phút dịng hệ thống máy nén giữ nguyên Nhưng sau 120 phút ta thấy dịng hệ thống giảm 65(A) dòng máy nén giảm tương ứng 35(A) Thực nghiệm cho thấy dòng điện ổn định thời gian đầu, hệ thống vận hành lâu dịng điện giảm dần tải máy giảm dần 74 Hình 5.9 Dịng điện máy nén hệ thống thay đổi theo thời gian 5.3 Điện tiêu thụ Bảng 5.1 Số điện tiêu thụ đo đồng hồ Điện tiêu thụ (KWh) Ban đầu 124070 Khi dừng máy nén 124306 Khi dừng FCU 124321 Cho vị trí cung cấp điện áp 6kV giá điện tính sau theo giá bán lẻ điện EVN: Bảng 5.2 Giá bán lẻ điện cho nhóm cấp điện 6kV Khung Giá (đồng/KWh) Giờ bình thường 1685 Giờ thấp điểm 1100 Giờ cao điểm 3076 75 Từ đưa tốn so sánh chi phí vận hành ngày hệ Water Chiller tích trữ lạnh Water Chiller khơng tích trữ lạnh: - Số điện chạy chiller tích trữ lạnh : 236 (kWh) - Số điện chạy FCU : 15 (kWh) - Số điện chạy chiller số điện chạy chiller tích trữ lạnh trừ cho bơm bồn (7 kWh) cộng cho số điện chạy FCU: => Công suất điện chiller thường = 15 236 -7+ = 29.2 (kWh) - Số tiền điện vận hành hệ thống water chiller vào ban ngày ( cao điểm thường) => Số tiền Chiller thường = 29.2 * (2*3.076 + 4*1.685) = 376.45 (ngàn đồng) - Số tiền điện vận hành hệ thống water chiller trữ lạnh thấp điểm vào ban đêm FCU vào ban ngày ( cao điểm thường ) => Số tiền chiller kết hợp tích trữ lạnh: => 15 236 × × 1.1 + × ( 2×3.076 + 4×1.685 ) = 254.73 ( ngàn đồng ) Hình 5.10 So sánh chi phí vận hành hai hệ thống Water Chiller 76 Ta thấy rằng, thay đổi hệ thống Water Chiller hệ thống Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh để vận hành vào thấp điểm tiết kiệm số tiền khơng nhỏ Cụ thể tiết kiệm 32.3 % (Hình 5.10) 77 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Qua trình tìm hiểu, nghiêm cứu, thiết kế, thi cơng lắp đặt hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh đưa vào vận hành thử nghiệm đạt kết sau: - Đạt yêu cầu giá trị nhiệt độ vận hành hệ thống: nhiệt độ bồn tích trữ lạnh, nhiệt độ chất tải lạnh, nhiệt độ phòng,… yêu cầu thời gian nạp tải xả tải - Độ chênh nhiệt độ chất tải lạnh vào dàn trao đổi nhiệt FCU khoảng 3-4℃ - Quá trình trao đổi nhiệt diễn bên bồn tích trữ đạt hiệu nhiệt độ bên bồn đạt nhiệt độ yêu cầu – 3,1°C - Trong hệ thống dung dịch bồn trữ lạnh bơm trực tiếp qua bình bay để làm lạnh khơng sử dụng thêm dàn trao đổi nhiệt bên bồn giúp giảm chi phí - Mặc khác, hệ thống vận hành với dung dịch chất biến đổi pha (Glycerin) nên việc dàn ống trao đổi nhiệt làm ống nhựa PVC thực tế phù hợp Đáp ứng nhu cầu kinh tế, kỷ thuật tiết kiệm chi phí điện - Qua vận hành hệ thống cho thấy chi phí lượng hệ thống chiller kết hợp tích trữ lạnh tiết kiệm 30% so với hệ thống chiller khơng có tích trữ lạnh 6.2 Kiến nghị Qua tiến hành chạy thực nghiệm nhóm nhận thấy hệ thống cần nghiên cứu để cải tiến kết cấu dung dịch tích trữ lạnh cụ thể sau: - Nghiên cứu sử dụng dàn ống trao đổi nhiệt đồng thép để tăng khả trao đổi nhiệt cho hệ - Nghiên cứu dung dịch biến đổi pha cho hệ tích trữ lạnh - Nghiên cứu loại cách nhiệt để tăng khả tích trữ lạnh cho bồn - Nghiên cứu sử dụng tích trữ lạnh cho hệ thống khác để mở rộng khả sử dụng 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] B.Rismanchi, R.Saidur, H.H.Masjuki, T.M.I.Mahlia, Energetic, economic and environmental benefits of utilizing the ice thermal storage systems for office building applications,Vol 50, July 2012 [2] Kurt Roth, Ph.D., Associate Member ASHRAE; Robert Zogg, P.E., Member ASHRAE; and James Brodrick, Ph.D., Member ASHRAE Published in ASHRAE Journal Vol 48, September 2006 [3] Benjamin L Ruddell, Francisco Salamanca, Alex Mahalov Reducing a semiarid city’s peak electrical demand using distributed cold thermal energy storage Applied Energy 134, 2014 [4] Yingming Xie, Gang Li a, Daoping Liu a, Ni Liu a, Yingxia Qi a, Deqing Liang b, Kaihua Guo b, Shuanshi Fan Experimental study on a small scale of gas hydrate cold storage apparatus Applied Energy 87, 2010 [5] Xiwen Cheng, Xiaoqiang Zhai Thermal performance analysis and optimization of a cascaded packed bed cool thermal energy storage unit using multiple phase change materials Applied Energy 215, 2018 [6] Xiaolin Wang, Mike Dennis Characterisation of thermal properties and charging performance of semi-clathrate hydrates for cold storage applications Applied Energy 167, 2016 [7] E Oró, A de Gracia, A Castell, M.M Farid, L.F Cabeza Review on phase change materials (PCMs) for cold thermal energy storage applications Applied Energy 99, 2012 [8] Qinghua Yu, Fideline Tchuenbou-Magaia, Bushra Al-Duri, Zhibing Zhang, Yulong Ding, Yongliang Li Thermo-mechanical analysis of microcapsules containing phase change materials for cold storage Applied Energy 211, 2018 79 [9] Yuehong Bi, Tingwei Guo, Liang Zhang, Lingen Chen, Fengrui Sun Entropy generation minimization for charging and discharging [10] Tadafumi Daitoku, Yoshio Utaka Separation characteristics of clathrate hydrates from a cooling plate for efficient cold energy storage Applied Energy 87, 2010 [11] Lucio Melone, Lina Altomare, Alberto Cigada, Luigi De Nardo Phase change material cellulosic composites for the cold storage of perishable products: From material preparation to computational evaluation Applied Energy 89, 2012 [12] Changjiang Wang, Zitao He, Hailong Li, Ronald Wennerstern, Qie Sun Evaluation on performance of a phase change material based cold storage house Energy Procedia 105 ( 2017) 3947 – 3952 [13] Nguyễn Quốc Định, Nghiên Cứu Dùng Cơng Nghệ Tích Trữ Lạnh Cho Hệ Thống Điều Hồ Khơng Khí Water Chiller, Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6, 2008 [14] Hương LTV Nghiên cứu thiết kế thiết bị tích trữ lạnh cho hệ thống điều hồ khơng khí Water Chiller sân bay Đà Nẵng Luận văn thạc sỹ, đại học Đà Nẵng, 2014 [15] Vy NTT Nghiên cứu tiết kiệm lượng bồn tích trữ lạnh Luận văn thạc sỹ, đại học Đà Nẵng, 2011 [16] TS Lê Xuân Hòa Bài giảng Kỷ thuật lạnh sở Lưu hành nội [17] Nguyễn Đức Lợi Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2011 [18] TS Lê Xuân Hòa Bài giảng máy thiết bị lạnh lưu hành nội [19] PGS Hồng Đình Tín Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất Trung tâm nghiên cứu thiết bị lượng Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM [20] Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 58(06/2020) [21] Tailieuso.edu.vn 80 [22] https://aluphuongnam.com/bang-gia-bong-thuy-tinh? gclid=EAIaIQobChMIhZH3nfyZ6wIVSw4rCh37_QI2EAAYASAAEgIDD_D_BwE&fb clid=IwAR1vTbMeDAw-L9sE4M_gCU-PVGYs8nq7Efq7rIjbXcpedj6vtFO3KMUOemc [23] http://vattudienlanhhanoi.com/bong-cach-nhiet-tam-bac-pe/bao-on-cach-nhietpe-77 [24] GS.TS Lê Chí Hiệp Điều hịa khơng khí, Nhà suất đại học quốc gia thành phố HCM, 2011 81 ... Chiller kết hợp tích trữ lạnh  Lắp đặt bồn tích trữ lạnh kết hợp với hệ thống điều hịa khơng khí Water Chiller  Vận hành hệ thống Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh từ ghi nhận thống số đạt được,... việc vận hành hệ thống lạnh 1.1.1 Nguyên lý chung hệ thống ĐHKK Water Chiller kết hợp tích trữ lạnh Ngun lý chung cơng nghệ tích trữ lạnh tích trữ lạnh lúc hệ thống chế độ phụ tải thấp (vào ban... THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC -XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ WATER CHILLER KẾT HỢP TÍCH TRỮ LẠNH TẠI XƯỞNG NHIỆT