Đồ án môn học thiết kế hệ thống hệ thống điều hòa không khí cho khách sạn

ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống hệ thống điều hịa khơng khí cho khách sạn -Ngành Nhiệt Lạnh Chuyên ngành Công nghệ Lạnh ĐHKK Giảng viên hướng dẫn: ……………………… Chữ ký GVHD Bộ môn: Viện: Kỹ thuật lạnh & ĐHKK Khoa học Công nghệ Nhiệt Lạnh HÀ NỘI, 4/2023 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN .3 MỞ ĐẦU .4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH & LỰA CHỌN THƠNG SỐ THIẾT KẾ 10 1.1 Tổng quan địa điểm xây dựng 10 1.1.1 Vị trí địa lý 10 1.1.2 Địa hình 10 1.1.3 Khí hậu 10 1.2 Giới thiệu cơng trình 11 1.2.1 Diện tích phịng điều hòa 11 1.2.2 Mặt cơng trình 11 1.3 Lựa chọn cấp điều hịa khơng khí cho cơng trình 13 1.4 Lựa chọn thông số thiết kế 13 1.4.1 Thông số tính tốn ngồi cơng trình 13 1.4.2 Thơng số tính tốn nhà 13 1.4.3 Tiêu chuẩn gió tươi 14 1.4.4 Tính tốn đọng sương 14 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 15 2.1 Tổng quan phương pháp 15 2.2 Tính nhiệt thừa nhiệt ẩn thừa 15 2.2.1 Nhiệt xạ qua kính 15 2.2.2 Nhiệt truyền qua mái xạ 2.2.3 Nhiệt truyền qua vách 2.2.4 Nhiệt truyền qua sàn 2.2.5 Nhiệt tỏa đèn chiếu sáng 2.2.6 Nhiệt tỏa máy móc 2.2.7 Nhiệt ẩn người tạo 2.2.8 Nhiệt ẩn gió tươi mang vào 17 19 22 23 24 26 27 2.2.9 Nhiệt ẩn gió lọtvà 28 2.2.10 Tính tổng cơng suất cơng trình 29 CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 30 3.1 30 Sơ đồ tuần hoàn cấp 3.2 Điểm gốc hệ số nhiệt SHF (Sensible Heat Factor) 31 3.3 Hệ số nhiệt phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) 32 3.4 Hệ số nhiệt tổng GSHF (Grand sensible Heat Factor) 33 3.5 Hệ số vòng (Bypass Factor) 3.6 Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) 34 .35 3.7 Nhiệt độ đọng sương thiết bị 36 3.8 Lưu lượng không khí 37 3.9 Nhiệt độ khơng khí sau dàn lạnh 38 3.10 Tính tốn lượng gió cấp vào phịng 40 3.11 Xây dựng sơ đồ điều hịa khơng khí cấp 41 CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 4.1 Giới thiệu lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí 4.1.1 VRV/VRF (Variable Refrigerant Flow) 4.1.2 Chiller Lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí phù hợp 4.2 4.3 4.2.1 So sánh chức hệ VRV hệ Chiller 4.2.2 Lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí Lựa chọn thiết bị cho hệ thống 4.3.1 Định nghĩa số loại suất lạnh 4.3.2 Tính chọn dàn lạnh 10 4.3.3 Tính chọn dàn nóng 12 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN KHƠNG KHÍ 12 5.1 Thế hệ thống vận chuyển khơng khí 12 5.2 Các yêu cầu thiết kế 12 5.3 Lựa chọn miệng gió cho hệ thống 13 5.4 5.5 5.6 5.3.1 Lựa chọn miệng gió cấp 13 5.3.2 Lựa chọn miệng gió hồi 16 Phương pháp thiết kế đường ống gió 17 5.4.1 Phương pháp giảm dần tốc độ 18 5.4.2 Phương pháp ma sát đồng 18 5.4.3 Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh 18 5.4.4 Lựa chọn phương pháp thiết kế 18 Tính tốn đường ống gió cho hệ thống 18 5.5.1 Tính tốn đường ống cấp gió tươi 19 5.5.2 Chọn ống gió mềm 25 5.5.3 Hộp gió đấu nối dàn lạnh miệng gió 27 Tính chọn quạt tổn thất đường ống 28 5.6.1 Xác định tổn thất áp suất đồ thị 28 5.6.2 Chọn quạt cho hệ thống cấp gió tươi 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 37 PHỤ LỤC 38 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH & LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ 1.1 Tổng quan địa điểm xây dựng Tỉnh Cà Mau mảnh đất tận tổ quốc với mặt tiếp giáp với biển, cách thành phố Cần Thơ 180 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh 350 km, `105o25' - 104o43' kinh Đông, Toạ độ điểm cực tỉnh Cà Mau: Điểm cực Đông 105o25' kinh Đông thuộc xã Tân Thuận, huyện - Đầm Dơi, - Điểm cực Tây 104o43' kinh Đông thuộc xã Đất Mũi, huyện Ngọc Hiển, - - Điểm cực Nam 8o34’ vĩ Bắc thuộc xã Viên An, huyện Ngọc Hiển, Điểm cực Bắc 9o33' vĩ Bắc thuộc xã Biển Bạch, huyện Thới Bình, 1.1.1 Vị trí địa lý Phía Đơng giáp Biển Đơng với đường bờ biển 107 km Phía Tây phía Nam giáp Vịnh Thái Lan với đường bờ biển 147 km Phía Bắc giáp tỉnh Bạc Liêu tỉnh Kiên Giang 1.1.2 Địa hình Cà Mau vùng đất thấp, thường xuyên bị ngập nước, Cà Mau có nhóm đất gồm: đất phèn, đất than bùn, đất bãi bồi, đất mặn đất kênh rạch, Rừng Cà Mau loại hình sinh thái đặc thù, rừng sinh thái ven biển ngập mặn phân bố dọc ven biển với chiều dài 254 km, Bên cạnh đó, Cà Mau cịn có hệ sinh thái rừng tràm nằm sâu lục địa huyện U Minh, Trần Văn Thời, Thới Bình quy mơ 35,000 ha, Diện tích rừng ngập mặn Cà Mau chiếm 77% rừng ngập mặn vùng đồng sơng Cửu Long, 1.1.3 Khí hậu Tỉnh Cà Mau mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, với nhiệt độ cao vào loại trung bình tất tỉnh Đồng sơng Cửu Long, Khí hậu Cà Mau chia thành mùa mùa mưa mùa khô, Mùa mưa từ tháng đến tháng 11, Mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau, Lượng mưa Cà Mau trung bình có 165 ngày mưa/năm, với 2,360 mm, Độ ẩm trung bình năm 85,6%, nhiệt độ trung bình hàng năm 26,50C, Nhiệt độ trung bình cao năm vào tháng 4, khoảng 27,60C, Nhiệt độ trung bình thấp vào tháng 1, khoảng 250C, Biên nhiệt độ trung bình năm 2,7 0C, Năm 2014, nhiệt độ thấp xuống tới 20 độ C (tháng 1) (trước vào tháng 12 năm 2013 xuống cịn 18 độ C), Nhiệt độ cao 38 độ C mùa khô vào tháng năm 2016 1.2 Giới thiệu cơng trình 1.2.1 Diện tích phịng điều hịa Cơng trình cần thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí thơng gió Khách sạn Cà Mau mặt có kích thước 66 x 27 x 4,2 (m) Khách sạn có tầng bao gồm: Bảng 1 diện tích phịng điều hòa Tầng Phòng Nhà hàng Sảnh cafe Sảnh chờ Phòng marketing Phòng 101,102 Phòng 103,104 Phòng 105,106 Phòng 201 Phòng 202 Phòng 203-208 Phòng 209,210 Phòng 211,212 Phòng 213 Phòng 214-219 Phòng 220 Phòng 221 Phòng 222 Diện tích ( 345 240 160 58 24 33 42 39 34 44 55 75 35 56 52 42 55 1.2.2 Mặt cơng trình m Hình1.1Mặt tầng Hình 1.2 Mặt tầng 1.3 Lựa chọn cấp điều hịa khơng khí cho cơng trình Theo tiêu chuẩn 5687-2010 tùy theo mức độ quan trọng cơng trình mà hệ thống điều hịa khơng khí chia làm ba cấp: Cấp 1: Số cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên nhà 35h/năm, ứng với hệ số đảm bảo Kđb=0,996- dùng cho hệ thống ĐHKK cơng trình có cơng dụng đặc biệt quan trọng Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh, khách sạn 4-5 sao… Cấp 2: Số cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên nhà từ 150- 200 h/năm, với hệ số đảm bảo Kđb=0,983−0,977 ,dùng phổ cập cho khách sạn, văn phòng, nhà ở, bệnh viện, trường học, hội trường rạp chiếu bóng…, Cấp 3: Số cho phép khơng đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên nhà 350- 400h/năm ứng với hệ số đảm bảo Kđb=0,960−0,954 ,dùng cho cơng trình khơng địi hỏi cao chế độ nhiệt ẩm hộ, nhà ở, phân xưởng may, da giầy, khí…khơng thể đảm bảo thơng số nhà thơng gió khí, Ở cơng trình thiết kế hệ thống điều hịa khách sạn nên ta chọn hệ thống điều hòa cấp 2, 1.4 Lựa chọn thông số thiết kế 1.4.1 Thông số tính tốn ngồi cơng trình Theo phụ lục B TCVN 5687-2010 ta có thơng số tính tốn dựa theo cấp điều hịa khơng khí lựa chọn 1,4,1 theo bảng sau: Bảng Thơng số tính tốn ngồi nhà Cà Mau Mùa hè Mùa đông m, h/năm Kbđ 200 200 0,977 0,977 I (kj/kg /kcal/kg) 85,31/20,38 58,03/13,86 T (oC) , % 34,5 21,5 57,0 88,7 Tư (o C) 27,0 20,1 Pkq mbar 1009,0 1004,8 1.4.2 Thông số tính tốn nhà Theo phụ lục A (Bảng A,1) TCVN 5687-2010 ta có bảng thơng số tính tốn khơng khí bên nhà dùng để thiết kế ĐHKK đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt, Do đặc điểm cơng trình khách sạn, khơng gian điều hịa trạng thái nghỉ ngơi, nên theo TCVN 5687-2010, ta lựa chọn thông số thiết kế không gian điều hịa sau: Thơng số thiết kế cho khơng gian khách sạn: Bảng Thơng số tính tốn nhà Mùa đông Mùa hè Trạng thái lao động t, oC ,% , m/s t, oC ,% , m/s Nghỉ ngơi 23 60 0,1 26 60 0,5 Lao động nhẹ 22 65 0,5 25 65 1,0 1.4.3 Tiêu chuẩn gió tươi Con người phịng điều hịa thực q trình hơ hấp để trì sống Điều làm cho nồng độ CO2 phòng tăng dần nồng độ O2 giảm dần sau thời gian dài gây bách khó chịu cho người sử dụng gây đau đầu sau ngủ cho người phịng Vì vậy, để tạo điều kiện thoải mái cho người sử dụng, phòng điều hịa khơng khí cần thơng gió cấp gió tươi vào phòng để tạo điều kiện tiện nghi cho người sử dụng Lượng khơng khí cần cấp cho không gian ta tham khảo tài liệu [2] tiêu chuẩn Việt Nam Cụ thể lượng khơng khí cần cấp cho không gian khách sạn bảng Bảng 1.1 Lượng khơng khí định mức cần thơng gió cho khơng gian khách sạn Khơng gian Phịng ngủ Sảnh tiếp đón Phịng ăn Phịng làm việc Diện tích m2/người 10 1,5 1,4 12 Lượng khơng khí yêu cầu m3/h, người m3/h,m2 35 25 30 30 - 1.4.4 Tính tốn đọng sương Với nhiệt độ 34,5℃ độ ẩm 57,0 % ta tra nhiệt độ đọng sương khơng khí ngồi nhà 24,73℃ nhỏ nhiệt động khơng khí phịng 25℃ 26℃.Nên xảy tượng đọng sương bên ngồi tịa nhà CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 2.1 Tổng quan phương pháp Có nhiều phương pháp tính cân nhiệt ẩm khác để xác định suất lạnh yêu cầu thực tế thường dùng theo hai phương pháp sau: Tính theo phương pháp truyền thống (hệ số nhiệt ẩm thừa) Tính theo phương pháp Carrier Hai phương pháp khác cách xác định suất lạnh Q o mùa hè suất sưởi Qs mùa đơng trường hợp có cấp gió tươi hay khơng cấp gió tươi, Ở đây, ta chọn phương pháp Carrier để tính tốn: Phương trình cân nhiệt tổng qt có dạng: (2,1) Hình 2,1 giới thiệu sơ đồ đơn giản tính nguồn nhiệt thừa nhiệt ẩn thừa theo Carrier, Hì̀nh 0-1, Sơ đồ tính nguồn nhiệt nhiệt ẩn theo Carrier 2.2 Tính nhiệt thừa nhiệt ẩn thừa 2.2.1 Nhiệt xạ qua kính Theo tài liệu [1] nhiệt xạ qua kính xác định sau: , W Trong đó: – hệ số tác dụng tức thời xác định theo bảng sau: Bảng 2.2 Hệ số tác động tức thời Đông Tây Nam Bắc Đôn g Đông Bắc Tây Bắc Tây Nam 10