Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho bệnh viện mắt đà nẵng

Đồ Án Tổng Hợp Đề tài: ĐHKK LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới Do đó điều hoà không khí chiếm một vị trí quan trọng trong đời sống sinh hoạt và cả trong công nghiệp Khi mà đời sống kinh tế nâng cao thì nhu cầu về điều hoà càng cao, có thể nói hầu như trong tất cả các cao ốc, văn phòng, khách sạn, bệnh viện, nhà hàng, một số phân xưởng…, đã và đang xây dựng điều trang bị hệ thống điều hoà không khí Mục đích của việc điều hoà không khí là tạo ra môi trường vi khí hậu thích hợp cho điều kiện sinh lý của con người và nâng cao độ tin cậy hoạt động của các trang thiết bị công nghệ Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ và là yêu cầu của sinh viên để kết thúc khoá học trước khi tốt nghiệp ra trường, đồng thời nó cũng giúp cho sinh viên tổng kết được những kiến thức đã học trong suốt quá trình học tập, cũng như phần nào xác định công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khi tốt nghiệp ra trường Với đề tài ''Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho bệnh viện mắt Đà Nẵng'' Sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Công Vinh đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc tương lai sau này Trong suốt quá trình làm đồ án được sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn, các thầy cô giáo trong khoa và sự nỗ lực của bản thân, đến nay đồ án của em đã hoàn thành Tuy nhiên, trong khi làm đồ án, do kiến thức còn hạn chế và chưa có khả năng thực tế nên không tránh khỏi sai sót Vì vậy em rất mong có được sự chỉ bảo thêm của thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 02 tháng 08 năm 2020 Sinh viên thực hiện Nguyễn Đạo Tài Yên GVHD: Nguyễn Công Vinh Trang: 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Đặc điểm của công trình cần kiểm tra 1.1.1 Giới thiệu tổng quan Bệnh viện mắt Đà Nẵng là một công trình lớn được xây dựng tại thành phố Đà Nẵng Toàn bộ công trình là toà nhà 6 tầng, cao 24,9 m, diện tích mặt bằng xây dựng 50,4 m x 31,6 m Phía Bắc giáp với Trường cao đẳng bách khoa Đà Nẵng Phía Nam giáp với chi cục dân số kế hoạch hoá gia đình (sở y tế thành phố Đà Nẵng) Phía Tây giáp với trung tâm đào tạo lái xe ô tô, mô tô Đà nẵng Phía Đông giáp với khu dân cư 1.1.2 Ý nghĩa việc lắp đặt điều hoà tại bệnh viện mắt Đà Nẵng Công trình bệnh viện mắt Đà Nẵng do tổ chức Đông Tây Hội ngộ tài trợ, được đầu tư trang thiết bị hiện đại, đào tạo đội ngũ y, bác sĩ để bệnh viện mắt Đà Nẵng trở thành bệnh viện hàng đầu tại khu vực miền Trung, Tây Nguyên Vì vậy việc lắp đặt điều hoà không khí ở đây là không thể thiếu, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các cán bộ, công nhân viên của bệnh viện làm việc được tốt và đồng thời các bệnh nhân được chăm sóc sức khoẻ ngày càng tốt hơn 24,9 m 1.2 Giới thiệu chung về điều hòa không khí 1.2.1 Khái niệm chung Điều hoà không khí là quá trình tạo ra và duy trì ổn định các điều kiện vi khí hậu của không khí theo một chương trình định sẵn không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài 1.2.2 Phân loại hệ thống điều hòa không khí Theo đặc điểm khâu xử lí nhiệt ẩm có thể phân hệ thống điều hoà không khí ra thành 3 loại: - Hệ thống điều hoà không khí cục bộ - Hệ thống điều hoà không khí phân tán - Hệ thống điều hoà không khí trung tâm 1.2.3 Hệ thống điều hoà không khí cục bộ Hệ thống điều hoà không khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hoà trong một phạm vi hẹp thường chỉ là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ Trên thực tế loại máy điều hoà kiểu này gồm 4 loại phổ biến: - Máy điều hoà dạng cửa sổ - Máy điều hoà dạng rời, hai mảnh - Máy điều hoà kiểu ghép - Máy điều hoà kiểu rời dạng tủ thổi trực tiếp Hình 1.1 Máy điều hòa dạng ghép Ưu điểm: - Đây là loại máy nhỏ, hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt, vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng Tuổi thọ trung bình, độ tin cậy lớn, giá thành rẻ, rất thích hợp với các phòng và các căn hộ nhỏ Nhược điểm: - Nhược điểm cơ bản của hệ thống điều hoà cục bộ là rất khó áp dụng cho các phòng lớn, hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, các toà nhà cao tầng như khách sạn, văn phòng vì khi bố trí ở đây, các cụm dàn nóng bố trí bên ngoài nhà sẽ làm mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc của toà nhà 1.2.4 Hệ thống điều hoà không khí kiểu phân tán Máy điều hoà kiểu phân tán là máy điều hoà ở đó khâu xử lý không khí phân tán ở nhiều nơi, nghĩa là hệ thống có nhiều dàn lạnh Có 2 dạng phổ biến sau: - Máy điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume) - Máy điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước (Water chiller) a Máy điều hoà kiểu VRV (Variable Refigerant Volume) Là hệ thống điều hoà có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh theo phụ tải bên ngoài Hệ thống gồm có một dàn nóng công suất lớn và nhiều dàn lạnh với kiểu dáng và công suất khác nhau Dàn nóng Dàn lạnh Hình 1.2 Hệ điều hoà VRV của hãng DaiKin Ưu điểm: - Một dàn nóng cho phép lắp đặt với nhiều dàn lạnh với nhiều công suất, kiểu dáng khác nhau Tổng năng suất lạnh của các IU cho phép thay đổi trong khoảng lớn (50 -130%) công suất lạnh của OU - Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lương môi chất tuần hoàn trong hệ thống nhờ thay đổi tốc độ quay của bộ biến tần - Hệ thống vẫn có thể vận hành khi có một dàn lạnh hỏng hóc hay đang sửa chữa Phạm vi nhiệt độ làm việc nằm trong giới hạn rộng Chiều dài cho phép lớn (100m) và độ chênh lệch giữa OU và IU: 50m, giữa các IU là 15m Nhờ hệ thống ống nối REFNET nên dễ dàng lắp đặt đường ống và tăng độ tin cậy cho hệ thống Hệ thống đường ống nhỏ nên rất thích hợp cho các toà nhà cao tầng khi không gian lắp đặt hạn chế Nhược điểm: - Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao, phụ thuộc nhiều vào thời tiết Số lượng dàn lạnh bị hạn chế, chỉ thích hợp cho các hệ thống công suất vừa - Trước đây, giá thành các hệ thống VRV thường cao nhất trong các hệ thống điều hoà, nhưng hiện nay xu hướng giảm và rẻ hơn hệ thống làm lạnh bằng nước b Máy điều hoà không khí làm lạnh bằng nước (Water Chiller) Hệ thống điều hoà không khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó cụm máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến 70C Sau đó nước được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU và các AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí Hệ thống gồm các thiết bị chính sau: - Cụm máy làm lạnh Chiller - FCU và AHU + Cụm chiller: Đây là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hoà không khí làm lạnh bằng nước Nó được sử dụng để làm lạnh nước đến 70C Hình 1.3 Cụm chiller giải nhiệt gió của Reetech + Dàn lạnh FCU (Fan Coil Unit): Môi chất đi phía trong ống xoắn, không khí đi bên ngoài Ở đó không khí được trao đổi nhiệt ẩm sau đó thổi trực tiếp hoặc qua một hệ thống kênh gió vào phòng Quạt FCU là quạt lồng sóc dẫn động trực tiếp FCU có ưu điểm gọn nhẹ, dễ bố trí nhưng cũng có nhược điểm là không có cửa lấy gió tươi, nếu cần phải bố trí hệ thống gió tươi riêng Hình 1.4 Hình dáng bên ngoài và cấu tạo của FCU giấu trần của Reetech + Dàn lạnh AHU (Air Handing Unit): Giống như FCU cũng là các dàn trao đổi nhiệt nhưng có năng suất lạnh lớn hơn để sử dụng cho các phòng ăn, sảnh, hội trường, phòng khách… Có cửa lấy gió tươi, có các bộ phận lọc khí, rửa khí, gia nhiệt để có thể điều chỉnh và khống chế chính xác nhiệt độ cũng như độ ẩm của không khí thổi vào phòng AHU có quạt li tâm cột áp cao để có thể lắp với hệ thống ống gió lớn Hìnnh 1.5 Hình dáng bên ngoài và cấu tạo của AHU kieru nằm ngang của Reetech Ưu điểm: - Công suất dao động lớn: từ 5 ton đến hàng ngàn ton lạnh (1 ton = 3024 kcal/h) - Hệ thống ống nước lạnh gọn nhẹ, không hạn chế về chiều dài cũng như chênh lệch độ cao Vì vậy hệ thống thích hợp với công trình lớn, cao tầng - Hệ thống hoạt động ổn định, bền và tuổi thọ cao - Hệ thống có nhiều cấp giảm tải, cho phép điều chỉnh công suất theo phụ tải bên ngoài và do đó tiết kiệm điện năng khi non tải - Thích hợp cho các công trình lớn hoặc rất lớn Nhược điểm: - Phải có phòng máy riêng - Phải có người chuyên trách phục vụ - Vận hành, sửa chữa và bảo dưỡng tương đối phức tạp - Tiêu thụ điện năng cho một đơn vị công suất lạnh cao, đặc biệt khi tải non - Chi phí đầu tư lớn 1.2.5 Hệ thống điều hoà không khí kiểu trung tâm Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống mà ở đó không khí được xử lý nhiệt ẩm ở một cụm máy chính và được dẫn theo các kênh gió đến các hộ tiêu thụ Ưu điểm: - Lắp đặt, vận hành tương đối dễ dàng - Do cụm máy đặt xa và có trang bị các hộp tiêu âm nên hiệu quả khử âm và bụi khá tốt, đối với khu vực đòi hỏi độ ồn thấp thương sử dụng kiểu máy dạng tủ - Nhờ có lưu lượng gió lớn nên rất phù hợp với các khu vực tập trung đông người như: rạp chiếu bóng, rạp hát, hội trường, phòng họp, nhà hát,vũ trường, phòng ăn - Giá thành nói chung không cao Nhược điểm: - Hệ thống kênh gió quá lớn nên chỉ có thể sử dụng trong các toà nhà có không gian lắp đặt lớn - Chỉ phù hợp với các phòng rộng và đông người - Hệ thống điều hoà trung tâm đòi hỏi thường xuyên hoạt động 100% tải 1.3 Lựa chọn hệ thống điều hoà không khí Qua phân tích ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của từng hệ thống điều hoà không khí kết hợp với sự phân tích đặc điểm công trình gồm nhiều tầng với nhiều phòng có chức năng khác nhau chúng ta rút ra nhận xét: - Không thể sử dụng hệ thống cục bộ vì công suất của nó nhỏ không thích hợp cho công trình 6 tầng đang thi công - Không sử dụng hệ thống điều hoà không khí kiểu trung tâm vì kích thước đường ống gió quá lớn lại khó lắp đặt Hơn nữa công suất của hệ thống này lại thuộc loại lớn hoặc rất lớn mà toà nhà đang cần lắp hệ thống điều hoà không khí với công suất thuộc loại trung bình mà thôi - Chỉ còn hai hệ thống điều hoà không khí phân tán VRV và Water chiller là thích hợp cho sự lựa chọn để lắp đặt hệ thống điều hoà không khí cho công trình trên - Tuy nhiên, điều hòa không khí Water chiller đảm bảo về độ ồn và độ ẩm cho không gian điều hòa nhưng đòi hỏi phải có phòng máy, người vận hành riêng, lắp đặt lại phức tạp hơn hệ VRV Vì vậy trong đề tài này lựa chọn hệ VRV là phù hợp nhất để lắp đặt cho công trình bệnh viện mắt 1.4 Các yếu tố của môi trường không khí ảnh hưởng đến con người 1.4.1 Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người Nhiệt độ cơ thể con người luôn được giữ ổn định ở 370C Để thực hiện điều đó thì cơ thể con người luôn trao đổi nhiệt ẩm với môi trường không khí Có hai hình thức trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh là truyền nhiệt và tỏa ẩm Qua nghiên cứu thấy rằng con người thấy thoả mái dễ chịu khi sống trong môi trường không khí có nhiệt độ tkk = (22 ÷ 27)0C 1.4.2 Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng thoát mồ hôi vào môi trường không khí xung quanh Quá trình này chỉ xảy ra khi φ < 100% Độ ẩm càng thấp thì cơ thể càng dễ thoát mồ hôi Độ ẩm cao quá hoặc thấp quá đều không tốt đối với con người Độ ẩm thích hợp đối với con người nằm trong khoảng φ = (50  70)% 1.4.3 Tốc độ không khí Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và ẩm giữa cơ thể con người với môi trường không khí xung quanh Khi tốc độ lớn, cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ gió quá lớn thì cơ thể mất nhiệt và gây cảm giác lạnh Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, tình trạng sức khỏe của mỗi người…