Đồ án môn học Điều hòa không khí GVHD PGS TS Võ Chí Chính LỜI NÓI ĐẦU Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè tương đối nóng nực và có độ ẩm khá cao Cùng với sự phát triển của đất nước đời sống n[.]
Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính LỜI NĨI ĐẦU Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè tương đối nóng nực có độ ẩm cao Cùng với phát triển đất nước đời sống nhân dân ngày cải thiện nâng cao, nhu cầu việc tạo điều kiện vi khí hậu thích hợp cho người cơng sở, văn phịng, xí nghiệp nhà nhân dân vv trở nên cấp thiết Hiện hầu hết quan, xí nghiệp, cơng sở sử dụng hệ thống điều hồ khơng khí từ cơng suất nhỏ, trung bình, lớn lớn Có thể nói thiết bị điều hồ khơng khí trở thành thiết bị quan trọng ngày người tiếp xúc sử dụng Việc giảng dạy mơn Điều Hồ Khơng Khí (ĐHKK) cung cấp cho sinh viên chuyên ngành Nhiệt Lạnh trường đại học kỹ thuật cao đẳng , kỹ sư công nhân kỹ thuật kiến thức ĐHKK thơng gió đại Qua nắm vững bước cần thiết để tính tốn ,thiết kế lắp đặt hệ thống ĐHKK sau Học kì theo khung chương trình đào tạo , đồ án mơn học ĐHKK em nhận đề tài “thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí VRV cho khu văn phịng” , địa điểm Hải Phịng Vì kiến thức cịn hạn chế nên cố gắng song khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận bảo tận tình thầy để bổ khuyết hạn chế thân Sinh viên thực Lê Nhật Tân SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ 1.1 Vai trị điều hịa khơng khí 1.1.1Ảnh hưởng mơi trường đến người Nhiệt độ: Nhiệt độ yếu tố gây cảm giác nóng lạnh người Cơ thể người có nhiệt độ tct =370C Trong q trình vận động thể người toả ra nhiệt lượng qtoả Lượng nhiệt ngưòi 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 hai hình thức trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh: Truyền nhiệt:Truyền nhiệt từ thể người vào môi trường theo cách :dẩn 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 gọi nhiệt hiện, ký hiệu qh Khi nhiệt độ môi trường tmt nhỏ thân nhiệt, thể truyền nhiệt cho môi trường ; nhiệt độ môi trường lớn thân nhiệt thể nhận nhiệt từ môi trường Khi nhiệt độ môi trường bé , Δ t = tct - tmt lớn, qhlớn, 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 q h phụ thuộc vào Δ 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 ra, cần có hình thức trao đổi nhiệt thứ hai;đó toả ẩm - Toả ẩm : Ngồi hình thức trưyền nhiệt thể trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh thông qua toả ẩm Toả ẩm xảy phạm vi nhiệt độ nhiệt độ mơi trường cao cường độ toả ẩm lớn.Nhiệt thể thải với nước dạng nhiệt ẩn ,nên lượng nhiệt gọi nhiệt ẩn, ký hiệu qw Ngay nhiệt độ môi trường lớn 370C ,cơ thể người vẩn thải nhiệt mơi trường thơng qua hình thức toả ẩm, mồ Người ta tính 1g mồ thể thải lượng nhiệt xấp xỉ 2500j Nhiệt độ cao,độ ẩm mơi trường thấp mức độ mồ nhiều Nhiệt ẩn có giá trị cao hình thức thải nhiệt truyền nhiệt không thuận lợi SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính Tổng lượng nhiệt truyền toả ẩm phải đảm bảo lượng nhiệt thể sản sinh Mối quan hệ hình thức phải ln đảm bảo : q toả = qh +qw Đây phương trình cân động , giá trị mổi đại lượng phương trình thay đổi tuỳ thuộc vào cường độ vận động , nhiệt độ , độ ẩm ,tốc độ chuyển động không khí mơi trường xung quanh v v Nếu lý để xảy cân nhiệt sẻ gây rối loạn sinh đau ốm Nhiệt độ thích hợp cho người 22÷270C 2.Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng định đế khả mồ vào mơi trường khơng khí xung quanh.Q trình xảy ϕ < 100% Độ ẩm thấp khả mồ hôi cao,cơ thể cảm thấy dễ chịu Độ ẩm cao , hay thấp không tốt sức khoẻ người Độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng khả mồ kém, thể cảm thấy nặng nề,mệt mỏi dể gây cảm cúm Người ta nhận thấy nhiệt độ tốc độ gió khơng đổi , độ ẩm lớn khả mồ chậm khơng thể bay , điều làm cho bề mặt da có lớp mồ nhớp nháp Độ ẩm thấp: Khi độ ẩm thấp mồ hôi sẻ bay nhanh làm da khô , gây nứt nẻ chân tay,môi độ ẩm thấp hay cao không tốt cho thể Độ ẩm thích hợp người nằm khoảng ϕ =50÷70% 3.Tốc độ khơng khí Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hưởng đế cường độ trao đổi nhiệt vào trao đổi chất(thốt mồ hơi) thể với mơi trường xung quanh Khi tốc độ lớn cường độ trao đổi nhiệt ,ẩm tăng lên Vì đứng trước gió ta cảm thấy mát 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 tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió , cường độ lao động ,độ ẩm, trạng thái sức khoẻ người SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính Trong kỹ thuật điều hồ khơng khí người ta quan tâm đến tốc độ gió vùng làm việc, tức vùng 2m kể từ sàn nhà Đây vùng mà hoạt động người xảy 4.Nồng độ chất độc hại Khi không khí có chất độc hại chiếm tỷ lệ lớn ảnh hưởng đế sức khoẻ người Mức độ tác hại mổi chất tuỳ thuộc vào chất độc hại ,nồng độ khơng khí,thời gian tiếp xúc người ,tình trạng sức khoẻ v.v Các chất độc hại bao gồm chủ yếu chất sau: - Bụi: Bụi ảnh hưởng đến hệ hô hấp Tác hại bụi phụ thuộc vào chất bụi ,nồng độ kích thước bụi Kích thước nhỏ có hại tồn khơng khí lâu hơn,khả thâm nhập vào thể lâu khó khử bụi Hạt bụi lớn khả khử dể dàng nên ảnh hưởng đến người.Bụi có nguồn gốc :hữu vơ - Khí CO2, SO2: Các khí nồng độ thấp khơng 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 độc hạt khác trình sản xuất sinh hoạt, khơng khí lẫn chất độc hại NH3 , Cl2 chất có hại cho sức khoẻ người Cho tới khơng có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức độ ảnh hưỡng 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 trơng kỹ thuật điều hồ người ta chủ yếu quan tâm đến nồng độ CO2 Để đánh giá mức độ ô nhiễm người ta dựa vào nồng độ CO2 có khơng khí 5.Độ ồn Người ta phát , người làm việc lâu dài khu vực có độ ồn cao lâu ngày thể suy sụp, gây số bệnh stress , bồn chồn rối loạn gián tiếp khác Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh Mặt khác độ ồn lớn làm ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc đơn giản gây khó chịu cho người Vì độ ồn tiêu chuẩn quan trọng bỏ qua thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí Đặc biệt hệ thống điều hồ cho đài phát ,truyền hình ,các studio, thu âm ,thu lời yêu cầu độ ồn quan trọng SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính 1.1.2 Ảnh hưởng mơi trường đến sản xuất : Con người yếu tố vô quan trọng sản xuất Các thơng số khí hậu có ảnh hưởng nhiều tới người có nghĩa ảnh hưởng suất , chất lượng sản phẩm cách gián tiếp Ngồi yếu tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm 1.Nhiệt độ Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm Một số q trình sản xuất địi hỏi nhiệt độ phải nằm giới hạn định Ví dụ: - kẹo sơcola:7÷80C - Kẹo Caosu:200C - Bảo quản rau quả:100C - Dệt: 20 – 300C - Chế biến thịt ,thực phẩm: Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị thiu Độ ẩm tương đối Độ ẩm củng ảnh hưỡng đến số sản phẩm -Khi độ ẩm cao gây nấm mốc cho số sản phẩm nông nghiệp công nghiệp nhẹ -Khi độ ẩm thấp sản phẩm khơ, giịn khơng tốt bay làm giảm chất lượng sản phẩm hao hụt trọng lượng Vận tốc khơng khí Tốc độ khơng khí có ảnh hưỡng đến sản xuất khía cạnh khác -khi tốc độ lớn ,trong nhà máy dệt , sản xuất giấy sản phẩm nhẹ bay khắp phòng làm rối sợi.Trong số trường hợp sản phẩm bay nước nhanh làm giảm chất lượng Vì số xí nghiệp sản xuất người ta qui định tốc độ khơng khí khơng vượt q mức cho phép SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án môn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính 1.2 Các hệ thống điều hịa khơng khí phân tích lựa chọn phương án 1.2.1 Khái niêm hệ thống điều hịa khơng khí Điều hịa khơng khí q trình tạo trì ổn định thơng số vi khí hậu phịng theo chương trình định sẵn khơng phụ thuộc vào điều kiện bên trời Hệ thống điều hịa khơng khí tập hợp máy móc, thiết bị, dụng cụ như: cụm máy nén, cụm dàn lạnh, AHU, FCU, ống tiêu âm thiết bị lọc bụi… để điều hịa khơng khí 1.2.2 Phân tích lựa chọn phương án Có nhiều cách lựa chọn lựa chọn phương án lắp đặt, loại có ưu nhược điểm riêng, nhiên để chọn phương án lắp đặt cịn phải xem xét tính kinh tế Cơng trình “Khu văn phịng Hành Chính Sơng Mã” Máy điều hòa VRV Là hệ thống điều hòa có khả điều chỉnh suất lạnh theo phụ tải bên ngồi Hệ thống gồm có dàn nóng công suất lớn nhiều dàn lạnh với kiểu dáng cơng suất khác Các dàn lạnh Ví dụ: Dàn nóng Hình Hệ điều hịa VRV hãng Daikin Đặc điểm chung Thay đổi suất lạnh máy dễ dàng nhờ máy biến tần, tổ ngưng tụ gồm máy nén máy nén điều chỉnh suất lạnh theo kiểu on-off máy điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh lên đến 21 bậc, đảm bảo lượng tiết kiệm hiệu Đây ưu điểm trội hệ VRV Các thơng sơ vi khí hậu khống chế phù hợp với nhu cầu vùng, kết nối mạng điều khiển trung tâm BMS SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án môn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính Hình Mạng điều khiển BMS Bộ điều khiển tinh tế, vận hành với kỹ thuật cao T1:Nhiệt độ hút vào T2:Nhiệt độ đẩy T3:Tín hiệu cảm biến gió hồn lưu T4:Tín hiệu cảm biến điều khiển Tset: Nhiệt độ cài đặt điều khiển Hình Sơ đồ điều khiển nhiệt độ phòng Dải suất lạnh lớn: từ nhỏ (7 kW) đến hàng ngàn kW cho tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phịng đa chức Hình Nhà cao tầng lắp VRV SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính Kết nối nhiều dàn lạnh hệ thống, đến 1024 dàn lạnh hệ thống Hình Hệ VRV Chiều dài đường ống cho phép lớn: Chiều dài ống dàn nóng dàn lạnh dàn hệ thống kéo dài đến 150 m, độ cao chênh lệch OU IU lên đến 50 m, IU 15 m Tuy nhiên thực tế thị trường VRV xuất nhiều hệ VRV tiêu biểu VRV III số hãng điều hịa lớn giới: Trane, Daikin Hình Khoảng cách cho phép lắp đặt VRV Thời gian lắp đặt ngắn: Nhờ hệ thống siêu dây dẫn hệ thống phân nhánh REFNET làm đơn giản hóa việc dây, lắp đặt ống giảm chi phí thời gian lắp đặt Khi cần thiết lắp đặt lại cho tầng Độ tin cậy cao: máy nén dàn nóng (hoặc dàn nóng hệ thống) bị cố máy nén (hoặc dàn nóng) cịn lại đảm nhận hoạt động khẩn cấp SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí bị cố Nếu máy nén GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính Nếu dàn nóng bị cố… Hình Xảy hoạt động khẩn cấp Thích nghi cấu trúc: Nhờ vào dải cơng suất dàn nóng dàn lạnh rộng nên đáp ứng nhu cầu kích cỡ cơng trình thiết kế nội thất Hình Dải cơng suất dàn nóng SVTH: Lê Nhật Tân Trang Đồ án mơn học: Điều hịa khơng khí GVHD:PGS.TS.Võ Chí Chính Khơng phá hỏng vẻ mỹ quan kết cấu xây dựng, dàn nóng thiết kế lắp đặt ban công, tầng thượng Hình Dàn nóng lắp ban công So với hệ trung tâm nước, hệ VRV gọn nhẹ cụm dàn nóng bố trí tầng thượng bên sườn tòa nhà đường ống dẫn mơi chất lạnh có kích thước nhỏ nhiều so với đường ống nước lạnh đường ống gió Có thể kết hợp làm lạnh sưởi ấm phòng hệ thống kiểu bơm nhiệt thu hồi nhiệt hiệu suất cao Hình 10:Sơ đồ kết hợp làm lạnh sưởi ấm * Nhược điểm: - Giá thành cao hệ điều hịa khơng khí Nhận xét Qua phân tích ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng hệ thống điều hịa khơng khí kiểu VRV kết hợp với phân tích đặc điểm cơng trình là: gồm nhiều tầng với nhiều phịng có chức khác ta rút nhận xét: SVTH: Lê Nhật Tân Trang 10