1.3.3 Phân loại hệ thống điều hoà không khí: Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hoà không khí, ở đây chủ yếu sẽ trình bày 2 cách phân loại hay dùng: - Phân loại theo quá trình truyền
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Giới thiệu về công trình
Tên đơn vị: Ngân hàng Vietcombank Nam Định Địa chỉ: Số 629 Trần Hưng Đạo, Phường Lộc Vượng, Thành Phố Nam Định,
Kết cấu tòa nhà : gồm 7 tầng và 1 mái
Tầng mái là nơi đặt các thiết bị quạt thông gió, điều hòa cho công trình
Bản vẽ mặt bằng của công trình : Xem ở phần danh mục bản vẽ
Cấu trúc chính của công trình :
Bảng 1.1 Các thông số về diện tích và chiều cao(Từ tầng 1 đến tầng 6 )
Tên phòng Diện tích sàn
Phòng kế toán 35 2,6 Dự trữ phát triển 99 2,6
Phòng khách hàng 262 2,6 Tổ tin học 20 2,6
Phòng quản lý nợ 100 2,6 Kho tin học 10 2,6
Phó giám đốc 40 2,6 Máy chủ 10 2,6
Phòng hành chính nhân sự 76 2,6 Kho hồ sơ 76 2,6
Phòng giám đốc 110 2,6 Sân khấu 260 2,6
Phòng họp giao ban 87 2,6 Phục vụ 12 2,6
Phục vụ 12 2,6 Phòng tâm linh 24 2,6
Ý NGHĨA VIỆC LẮP ĐẶT ĐIỀU HÒA
Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm Vì vậy, vào mùa hè rất oi bức lại thêm môi trường không khí không được trong sạch
Việc lắp đặt hệ thống điều hòa tại công trình là một điều kiện tất yếu khi nơi đây tập trung nhiều người, họ cần một môi trường trong sạch để hít thở không khí.
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.3.1 Khái niệm về điều hoà không khí: Điều hoà không khí là một nghành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và thiết bị để tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hoà ở mức yêu cầu, hệ thống điều hoà không khí còn phải giữ độ không khí trong không gian đó ổn định ở một mức qui định nào đó Bên cạnh đó, cần phải chú ý đến vấn đề bảo vệ độ trong sạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lí của dòng không khí
1.3.2 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người: Độ trong sạch và nồng độ chất độc hại, độ ồn Các đại lượng trên của không khí sẽ tác động tới con người và qui trình công nghệ sản xuất
1.3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở 37 0 C Để có được nhiệt độ này người luôn sản sinh ra nhiệt lượng Trong bất kỳ hoàn cảnh nào con người sản sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn lượng nhiệt cơ thể cần để duy trì ở 37 0 C Vậy lượng nhiệt dư thừa này cần phải thải vào môi trường không khí xung quanh từ bề mặt bên ngoài cơ thể người bằng 2 phương thức truyền nhiệt: đối lưu, bức xạ
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 0 C
1.3.2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối: Độ ẩm tương đối của không khí φ được tính bằng %, không khí chưa bão hoà φ Q21=0
Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22
Nhiệt truyền qua vách Q22 gồm 2 thành phần:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà
+ Tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: ∆𝑡 = 𝑡 𝑁 − 𝑡 𝑇 5,2 – 25 10,2 o C
+ Tường tiếp xúc với không gian có điều hòa: ∆𝑡 = 0
+ Tường tiếp xúc với không gian đệm, các phòng không điều hòa:
∆𝑡 đệ𝑚 = 0,7 (𝑡 𝑁 − 𝑡 𝑇 ) Đối với phòng trong nhà: t = 0,7.(35,2-27)= 7,14 o C
Nhiệt truyền qua vách tính theo công thức
Q22t, Q22c, Q22k – nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào, cửa sổ, W ki – hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính, W/m 2 K
Fi – diện tích tường, cửa, kính tương ứng, m 2 a) Nhiệt truyền qua tường
Tầng Tên phòng Diện tích kính Q11 Đông Tây Nam Bắc W
∆t = (tN – tT) – hiệu nhiệt độ trong và ngoài, K; k – hệ số truyền nhiệt qua tường, W/m 2 K;
Hệ số truyền nhiệt của tường xác định bằng biểu thức
𝛼 𝑁 = 20 W/m 2 K – hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài, 𝛼 𝑁 = 10 W/m 2 K khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài;
𝛼 𝑇 = 10 W/m 2 K – hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà;
i – độ dày lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m b) Nhiệt truyền qua cửa ra vào
∆t = (tN – tT) – hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà, K; k – hệ số truyền nhiệt qua cửa,W/m 2 K
Trong công trình này, cửa gỗ được sử dụng là loại có độ dày 40mm
Tra theo bảng 4.12 [1] ta có k = 2,1 W/m 2 K c)
∆t = (tN – tT) – hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng, K; k – hệ số truyền nhiệt qua kính, W/m 2 K;
Tra theo bảng 4.13 [1] ta có hệ số truyền nhiệt kính đặt đứng 1 lớp dày 20mm ta có k = 3,1 W/m 2 K
Bảng 2.4: Nhiệt truyền qua kính ( tầng 1)
Tầng Tên phòng Diện tích kính (m2) Qk Đông Tây Nam Bắc W
Bảng 2.5: Nhiệt truyền qua tường( tầng 1)
Tầng Tên phòng Diện tích tường (m2) Qt Đông Tây Nam Bắc W
Bảng 2.6: Nhiệt truyền qua cửa( tầng 1)
Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức :
∆t – Độ chênh nhiệt độ bên ngoài và bên trong k – hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền W/m 2 K
+Các tầng nằm giữa các tầng điều hòa là nền bê tông dày 300 mm có lớp vữa dày 25mm Sàn giữa hai phòng có điều hòa nên:
Nhiệt hiện do đèn chiếu sáng Q 31
Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng được tính theo công thức:
𝑄 32 = 𝑛 𝑡 𝑛 đ 𝑄 (𝑊) Trong đó: nt – hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng
Công trình với phần phạm vi thiết kế có công năng sử dụng khoảng 10 giờ
1 ngày, chọn theo bảng 4.8[1], ta có nt = 0.87 nđ – hệ số tác dụng đồng thời, chỉ sử dụng cho các tòa nhà và công trình điều hòa không khí lớn, các công trình khác nđ=1 Đối với công sở nđ = 0,7÷0,85 Đối với nhà cao tầng, khách sạn n đ = 0,3÷0,5 Đối với cửa hang bách hóa nđ = 0,9÷1
Q – tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, W
Công trình sử dụng đèn huỳnh quang, ta có:
𝑄 = 1,25 𝑁 (𝑊) Với N là tổng công suất ghi trên bóng đèn
Do chưa biết tổng công suất đèn nên ta lấy theo giá trị định hướng theo tiêu chuẩn là 10 ÷ 12 W/m 2 sàn Chọn qđ W/m 2 sàn
𝑄 = 𝑞 đ 𝐹 (𝑊) Với F là diện tích sàn, m 2
Bảng 2.7: Nhiệt hiện do đèn chiếu sáng( tầng 1) Q31
Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q 32
Nhiệt toả ra từ máy móc trong phòng có thể như tivi, máy tính, thiết bị âm thanh,…
Theo tài liệu [1], nhiệt toả từ máy móc được tính như sau:
Ni – công suất điện ghi trên dụng cụ, [W] kdt – hệ số tính đến làm việc đồng thời của động cơ Chọn kdt= 0,6
Bảng 2.8: Công suất thiết bị điện tử
Thiết bị Tivi Tủ lạnh
Máy fax Loa Máy chiếu Camera C.suất(W) 200 400 200 300 300 300 1000 60
Ta có kết quả trong bảng :
Bảng 2.9: Nhiệt hiện tỏa do máy móc( tầng 1) Q 32
Máy fax Loa Máy chiếu Tivi Tủ lạnh Camera W
Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4 a) Nhiệt hiện do người tỏa Q 4h
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu là đối lưu và bức xạ nhiệt, được xác định theo biểu thức:
𝑄 4ℎ = 𝑛 𝑞 ℎ , 𝑊 Trong đó: n - số người trong không gian điều hòa, qh - Nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người, W/người b) Nhiệt ẩn do người tỏa Q 4â
Trong đó: n - số người trong không gian điều hòa qa - nhiệt ẩn do 1 người tỏa ra, W/người
Ta có kết quả tổng hợp nhiệt hiện và ẩn do người tỏa:
Bảng 2.10 : Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa( tầng 1) Q 4
Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q âN
Phòng điều hòa luôn phải được cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ oxy cần thiết cho người trong phòng, do gió tươi lấy từ ngoài trời N với trạng thái entanpy IN, nhiệt độ tN và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà do đó khi đưa vào phòng, gió tươi sẽ tỏa ra một lượng nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QÂn
Ta có công thức tính nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào:
𝑄 𝑎𝑁 = 3 𝑛 𝑙(𝑑 𝑁 − 𝑑 𝑇 ) (𝑊) Trong đó: tN; tT: Nhiệt độ không khí ngoài trời và trong phòng, 0 C dN; dT: Dung ẩm không khí ngoài trời và trong phòng, g/kg
Số người qh qa Q4h Q4a Q4 m2 người W/ng W/ng W W W
Sảnh giao dịch 300 37 60 70 2220 2590 4810 Phòng kế toán 35 3 60 70 180 210 390
Thông số nhiệt độ và độ ẩm lấy theo bảng 2.1 n: Số người trong không gian điều hòa l: Lượng khí tươi cần cho 1 người trong 1s
Ta có kết quả sau :
Bảng 2.11: Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào( tầng 1) Q hN và Q âN
Tầng Tên phòng Số người
Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q 5h và Q 5â
Không gian điều hòa được làm kín để chủ động kiểm soát lưu lượng gió tươi cấp cho phòng nhằm tiết kiệm năng lượng nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khí qua khe cửa, cửa ra vào và khi mở cửa do người ra vào
Hiện tượng xảy ra càng mạnh khi chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn Khí lạnh có xu hướng thoát ra ở phía dưới cửa và khí nóng ngoài trời lọt vào phía trên cửa
Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt được xác định như sau:
𝑄5ℎ = 0,39 𝜉 𝑉 (𝑡𝑁 – 𝑡𝑇) (𝑊) 𝑄5𝑎 = 0,84 𝜉 𝑉 (𝑑𝑁 – 𝑑𝑇) Trong đó: tN, tT – nhiệt độ của không khi ngoài trời và trong nhà, o C; dN, dT – dung ẩm của không khi ngoài trời và trong nhà, g/kg;
V – thể tích phòng, m 3 ; ξ – hệ số kinh nghiệm, xác định theo bảng 4.20 [1]
Bảng 2.12: Bảng tra hệ số kinh nghiệm theo thể tích phòng
Hệ số 0,7 0,6 0,55 0,5 0,42 0,4 0,35 Ở công trình này do diện tích các phòng đều nhỏ hơn 500m 2 nên chọn ξ = 0,7
Do các khu dịch vụ có số người ra vào tương đối nhiều, cửa đóng mở nhiều lần, bổ sung thêm nhiệt hiện và nhiệt ẩn như sau:
𝑠) n: Số người qua cửa trong một giờ
Lc: Lượng không khí lọt mỗi một lần mở cửa, m 3 / người, xác định theo bảng 4.21 [1]
Bảng 2.13: Bảng tra thông số lượng không khí lọt mỗi lần mở cửa n, người/h
Bảng 2.14: Nhiệt hiện và ẩn ( tầng 1) do gió lọt Q 5h và Q 5â
Sảnh giao dịch 300 2.6 780 1689.83 3.10 150.00 5535.00 11.61 Phòng kế toán 35 2.6 91 197.15 0.46 5.00 184.50 0.39
Tổng nhiệt tính toán cho công trình
Bảng 2.15: Tổng nhiệt tính toán cho công trình
Tầng Phòng Qh, W Qa, W Q, W Q, kW
Phòng khách hàng 19003.56 11414.36 30417.92 30.42 Phòng quản lý nợ 10439.17 5050.55 15489.71 15.49 Phó giám đốc 5054.45 1522.12 6576.56 6.58 Phòng khách vip 4977.77 1469.52 6447.30 6.45
Phòng hành chính nhân sự 11782.57 5980.26 17762.84 17.76 Phòng nghỉ 1910.08 1390.64 3300.72 3.30 Phòng giám đốc 7399.44 3438.66 10838.10 10.84 Phòng họp giao ban 12863.79 7619.20 20482.99 20.48
Tổ tin học 2792.81 761.06 3553.86 3.55 Kho tin học 1557.00 380.53 1937.53 1.94
Không gian đa năng 14637.22 11276.85 25914.07 25.91 Sân khấu 25430.80 18361.52 43792.32 43.79
Phòng tâm linh 2194.53 813.65 3008.17 3.01 Phòng truyền thống 4485.62 1640.44 6126.06 6.13
Bảng 2.16: Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Tầng Tên phòng Diện tích kính Q11
Số người Đông Tây Nam Bắc W
Phòng khách hàng 4,3 0 11,2 1420,35 262 2,6 32 Phòng quản lý nợ 0 4,3 0 2 1215,72 100 2,6 15
Phòng hành chính nhân sự 0 0 7,2 0 948,51 76 2,6 20
Bảng 2.17: Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22
Tầng Tên phòng Qk Qt Qc Q22
Phòng khách hàng 490,11 3570,00 169,22 4229,33 Phòng quản lý nợ 199,21 2249,10 56,55 2504,85
Phòng hành chính nhân sự 227,66 1234,20 113,10 1574,96
Phòng giám đốc 505,92 795,60 56,55 1358,07 Phòng họp giao ban 94,86 1560,60 56,55 1712,01
Phòng tâm linh 113,83 387,60 38,56 539,99 Phòng truyền thống 158,10 816,00 113,10 1087,20
Bảng 2.18: Nhiệt hiện do đèn chiếu sáng Q 31
Tầng Tên phòng Diện tích sàn qđ Q31( W)
Phòng hành chính nhân sự 76 12 912
Bảng 2.19: Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q 32
Máy fax Loa Máy chiếu Tivi Tủ lạnh Camera W
Phòng hành chính nhân sự 10 5 3 4 1 1 2 10 4920
Bảng 2.20: Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q 4
Diện tích Số người qh qa Q4h Q4a Q3 m2 người W/ng W/ng W W W
Phòng hành chính nhân sự 76 20 60 70 1200 1400 2600
Bảng 2.21: Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q Ân
Tầng Tên phòng Số người Lưu lượng (l/s) QhN (W) QâN (W) QN (W)
Phòng khách hàng 32 6,94 2691,61 5729,66 8421,27 Phòng quản lý nợ 15 6,94 1261,69 2685,78 3947,47
Phòng hành chính nhân sự 20 6,94 1682,26 3581,04 5263,30
Bảng 2.22: Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q 5h và Q 5â
1 Sảnh giao dịch 300 2,6 780 1689,83 3099,10 150,00 5535,00 11610,00 Phòng kế toán 35 2,6 91 197,15 460,17 5,00 184,50 387,00
Phòng khách hàng 262 2,6 681,2 1878,27 3444,69 60,00 2214,00 4644,00 Phòng quản lý nợ 100 2,6 260 716,90 1314,77 20,00 738,00 1548,00 Phó giám đốc 40 2,6 104 286,76 525,91 5,00 184,50 387,00 Phòng khách vip 36 2,6 93,6 258,08 473,32 5,00 184,50 387,00
Phòng hành chính nhân sự 76 2,6 197,6 544,84 999,22 15,00 553,50 1161,00 Phòng nghỉ 30 2,6 78 215,07 394,43 5,00 184,50 387,00 Phòng giám đốc 110 2,6 286 788,59 1446,24 5,00 184,50 387,00 Phòng họp giao ban 87 2,6 226,2 623,70 1143,85 10,00 369,00 774,00 Phục vụ 12 2,6 31,2 86,03 157,77 10,00 369,00 774,00
Tổ tin học 20 2,6 52 143,38 262,95 5,00 184,50 387,00 Kho tin học 10 2,6 26 71,69 131,48 5,00 184,50 387,00 Máy chủ 10 2,6 26 71,69 131,48 5,00 184,50 387,00
Không gian dự trữ 330 2,6 858 2365,76 4338,73 5,00 184,50 387,00 Kho hồ sơ 76 2,6 197,6 544,84 999,22 20,00 738,00 1548,00
Không gian đa năng 100 2,6 260 716,90 1314,77 40,00 1476,00 3096,00 Sân khấu 260 2,6 676 1863,93 3418,40 40,00 1476,00 3096,00 Phục vụ 12 2,6 31,2 86,03 157,77 10,00 369,00 774,00
Phòng tâm linh 24 2,6 62,4 172,06 315,54 5,00 184,50 387,00 Phòng truyền thống 49 2,6 127,4 351,28 644,24 5,00 184,50 387,00
Kiểm tra đọng sương
Vì hệ thống ĐHKK của công trình hoạt động cho mùa hè nên chỉ có thể xảy ra trường hợp đọng sương mặt ngoài của bao che Để không xảy ra hiện tượng đọng trên vách thì hệ số truyền nhiệt k của vách nhỏ hơn kmax, với kmax được xác định theo công thức:
𝑚 2 𝐾) (3.30) Trong đó: αN - hệ số tỏa nhiệt đối lưu phía ngoài phòng, W/m 2 K
Ta có 𝛼 𝑁 = 20 W/m 2 K tN, tT, tN_s, - lần lượt là nhiệt độ ngoài trời, nhiệt độ trong nhà và nhiệt độ đọng sương bên ngoài ( tra bảng 2.1)
Thay số vào công thức, ta được: Đối với không gian các phòng kmax = 20 35,1−25,36
So sánh với giá trị truyền nhiệt k của các vật liệu xây dựng trong kết cấu bao che ( vách ngăn, tường, kính) ở trên ta thấy k luôn nhỏ hơn kmax do vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách.
LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Sơ đồ và các bước tính
- Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp;
- Sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp;
- Sơ đồ tuần hoàn hai cấp có điều chỉnh độ ẩm;
- Sơ đồ phun ẩm bổ sung
Trong đó, 3 sơ đồ mùa hè thường được sử dụng cho điều hòa không khí ở các công trình hiện nay: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn một cấp, sơ đồ tuần hoàn hai cấp
Do đó ta chỉ đi sâu vào phân tích 3 sơ đồ này để chọn sơ đồ điều hòa không khí phù hợp nhất cho công trình (trang sau)
Sơ đồ thẳng là sơ đồ không có tái tuần hoàn không khí từ phòng về thiết bị xử lý không khí Trong sơ đồ này toàn bộ không khí đưa vào thiết bị xử lý không khí là không khí bên ngoài trời (không khí tươi)
- Sơ đồ nguyên lý và đồ thị:
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý và đồ thị Sơ đồ thẳng
Không khí bên ngoài trời có trạng thái N (tN, φN) qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), được đưa vào buồng xử lý nhiệt ẩm (2), tại đây không khí được xử lý theo chương trình định sẵn đến một trạng thái O nhất định nào đó và được quạt (3) vận chuyển theo đường ống gió (4) vào phòng (6) qua các miệng thổi (5) Không khí tại miệng thổi (5) có trạng thái V sau khi vào phòng nhận nhiệt thừa
QT và ẩm thừa WT và tự thay đổi đến trạng thái T(tT, φT ) theo tia quá trình T QT/WT Sau đó không khí được đưa ra bên ngoài qua cửa thải (7)
Quạt cấp gió, thiết bị xử lý không khí, thiết bị sấy không khí cấp II, hệ thống kênh cấp gió, miệng cấp gió
Đơn giản gọn nhẹ, dễ lắp đặt
Không tận dụng nhiệt từ không khí thải nên hiệu quả kinh tế thấp
Khi kênh gió hồi quá lớn việc thực hiện hồi gió quá tốn kém hoặc không thực hiện được do không gian không cho phép
Khi trong không gian điều hòa có sinh ra nhiều chất độc hại, việc hồi gió không có lợi
Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp Để tận dụng lượng nhiệt từ không khí thải người ta sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều hòa không khí
- Sơ đồ nguyên lý và đồ thị:
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý và đồ thị của Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp
Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, φN ) với lưu lượng LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), được đưa vào buồng hòa trộn (3) để hòa trộn với không khí hồi có trạng thái T(tT, φ T ) với lưu lượng LT qua miệng hồi gió (2) Hỗn hợp hòa trộn có trạng thái C sẽ được đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm (4), tại đây nó được xử lý theo một chương trình định sẵn đến một trạng thái O và được quạt (5) vận chuyển theo kênh gió (6) vào phòng (8) Không khí sau khi ra khỏi miệng thổi (7) có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái từ V đến T Sau đó phần lớn không khí được quạt hồi gió 11 hút về qua các miệng hút 9 theo kênh hồi gió (10) vào thiết bị hòa trộn và một phần khí thải được thải ra ngoài theo cửa thải gió (12)
Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý không khí, thiết bị sấy không khí cấp
II, hệ thống kênh cấp gió, hồi gió, miệng thổi và miệng hút
Tận dụng nhiệt của không khí tái tuần hoàn => năng suất lạnh và năng suất làm khô giảm so với sơ đồ thẳng
Sơ đồ có tái tuần hoàn không khí;
Hệ thống đòi hỏi phải có thiết bị sấy không khí cấp II để sấy nóng không khí khi không thoả mãn điều kiện vệ sinh => chi phí đấu tư tăng
Sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp Để khắc phục nhược điểm của sơ đồ một cấp do phải có thiết bị sấy cấp II khi trạng thái V không thỏa mãn điều kiện vệ sinh, người ta sử dụng sơ đồ hai cấp có thể điều chỉnh nhiệt độ không khí thổi vào phòng mà không cần có thiết bị sấy
Sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ thổi vào:
- Sơ đồ nguyên lý và đồ thị :
Hình 3.3 : Sơ đồ nguyên lý và đồ thị của Sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp
Không khí ngoài trời với lưu lượng LN và trạng thái N (tN, N) được lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1 vào buồng 3 hoà trộn với không khí hồi có lưu lượng LT1 và trạng thái T (tT, T) để đạt trạng thái C1 nào đó Hỗn hợp hoà trộn C1 sẽ được đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm 4 và được xử lý đến trạng thái O Sau đó đến buồng hoà trộn 6 để hoà trộn với không khí hồi có lưu lượng LT2 và trạng thái
T ( tT, T) để đạt trạng thái C2 và được quạt 7 vận chuyển theo đường ống gió 8 thổi vào phòng 10 Không khí sau khi ra khỏi miệng thổi 9 có trang thái C2 vào phòng nhận nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái đến T (tT, T) Cuối cùng một phần không khí được thải ra ngoài qua cửa thải 14, phần lớn còn lại được hồi về thiết bị xử lý không khí theo kênh gió hồi 12 để tiếp tục xử lý
Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý không khí, hệ thống kênh cấp gió, hồi gió và các miệng thổi, mệng hút
Nhiệt độ thổi vào phòng có thể dễ dàng điều chỉnh được nhờ điều chỉnh lượng gió trích LT2, nhằm nâng nhiệt độ thổi vào phòng thoả mãn điều kiện vệ sinh => sơ đồ hai cấp có điều chỉnh nhiệt độ không cần trang bị thiết bị sấy cấp II
Năng suất lạnh và năng suất làm khô yêu cầu của thiết bị xử lý giảm : Công suất lạnh giảm : Qo = LT2.(IC1 - Io), kW
Lưu lượng gió giảm : L = LT2.(dC1 - do), kg/s
Không phải đầu tư hệ thống xử lý không khí quá lớn, cồng kềnh
Phải có thêm buồng hoà trộn thứ hai và hệ thống trích gió đến buồng hoà trộn này => chi phí đầu tư, vận hành tăng.
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ε hf
Hệ số nhiệt hiện RSHF ( 𝜀 ℎ𝑓 ) là tỷ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng thành phần nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần nhiệt nhiệt hiện do gió tươi và gió lọt vào không gian điều hòa
Hệ số nhiệt hiện phòng biểu diễn tia quá trình tự biến đổi không khí trong buồng lạnh V-T
Hệ số nhiệt hiện phòng được tính theo công thức [TL1]
Qhf- Tổng nhiệt hiện của phòng, W (không có nhiệt hiện của gió tươi )
Qaf- Tổng nhiệt ẩn của phòng, W (không có nhiệt ẩn của gió tươi)
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (grand sensible heat factor) ε ht
Hệ số nhiệt hiện phòng GSHF ( 𝜀 ℎ𝑡 ) là tỷ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng thành phần nhiệt hiện và ẩn của phòng có tính đến thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt mang vào không gian điều hòa
Hệ số nhiệt hiện tổng chính là độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn đến điểm thổi vào Đây chính là quá trình làm lạnh và khử ẩm của không khí trong dàn lạnh sau khi hòa trộn giữa gió tươi và gió tái tuần hoàn
Hệ số nhiệt hiện tổng được tính theo công thức [1,trg 189]
Qh - Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào, W
Qa - Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào, W
Hệ số đi vòng (bypass factor) ε BF
Hệ số đi vòng ( 𝜀 𝐵𝐹 ) (Bypass Factor) là tỉ số giữa lượng không khí đi qua giàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn với tổng lượng không khí thổi qua dàn
GH – lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn
GO – lưu lượng không khí qua dàn lạnh trao đổi nhiệt ẩm với dàn
G – tổng lưu lượng không khí qua dàn
Hệ số đi vòng phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó quan trọng là bề mặt trao đổi nhiệt của dàn, cách sắp xếp bố trí bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số hàng ống, tốc độ không khí
Theo bảng 4.22 trang 191 [1] ta chọn được hệ số 𝜀 𝐵𝐹 = 0,05
Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) hef
Là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của các phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng
Theo [TL1] ta có: ef hef hef hef hef aef
Qhef – nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat):
Qaef – nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)
Qaef = Qaf + εBF QaN εBF – hệ số đi vòng ( Bypass Factor);
QhN – hiện hiện do gió tươi mang vào, W
QaN – nhiệt ẩn do đó tươi mang vào, W
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi (có trạng thái hòa trộn H) qua điểm V theo đường ht thì không khí đạt trạng thái bão hòa 0% tại điểm S Điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ ts là nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Tra bảng 4.24 [1, trg 199] với nhiệt độ phòng tT = 25 o C, độ ẩm φT = 60% ta tìm được nhiệt độ đọng sương theo hệ số εhef của các phòng điều hòa.
Xác định lưu lượng không khí
- Lưu lượng không khí qua dàn lạnh L
Lưu lượng không khí qua dàn lạnh L cần thiết để dập nhiệt thừa hiện và ẩn phòng điều hòa, đó cũng chính là lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh (hoặc AHU) sau khi được hòa trộn
Qhef - nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W tT – nhiệt độ trong nhà, °C ts – nhiệt độ đọng sương, °C
BF- hệ số đi vòng (Bybass Factor)
- Lượng không khí tái tuần hoàn:
L – lưu lượng không khí qua dàn lạnh, l/s
LN – lưu lượng gió tươi đưa vào, l/s
Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh
+ Nhiệt độ không khí tại điểm hòa trộn
𝐿 (°𝐶) + Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh
𝑡 𝑂 = 𝑡 𝑆 + 𝜀 𝐵𝐹 (𝑡 𝐻 − 𝑡 𝑆 ) = 𝑡 𝑉 (°𝐶) Trong đó: tN, tT, tH, tS, tV – nhiệt độ ngoài nhà và trong nhà, tại điểm hòa trộn, đọng sương, nhiệt độ thổi vào; o C
GN, GT, G - lưu lượng không khí tươi, không khí tái tuần hoàn và tổng, kg/s
LN, LT, L – lưu lượng không khí tươi, không khí tái tuần hoàn và tổng, l/s
BF – hệ số đi vòng
Kết quả tính cụ thể trong phụ lục
+ Kiểm tra hiêu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào
∆𝑡 𝑉𝑇 = 𝑡 𝑇 − 𝑡 𝑉 (𝐾) Tiêu chuẩn vệ sinh cần ∆𝑡 𝑉𝑇 ≤ 10 𝐾 Nếu không đạt yêu cầu cần sử dụng các biện pháp để giảm ∆𝑡 𝑉𝑇 (dùng sơ đồ tuần hoàn 2 cấp hoặc sưởi bổ sung) vì nhiệt độ thổi vào quá thấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Theo kết quả tính được ta thấy các hiệu nhiệt độ thổi vào đã thỏa mãn
Bảng 3.1: Hệ số nhiệt hiện
Tầng Phòng Qhf (W) Qaf (W) εBF
1 Sảnh giao dịch 3909,83 5689,10 0,1 4221,05 6351,59 0,407 0,361 0,665 Phòng kế toán 377,15 670,17 0,1 402,38 723,88 0,360 0,331 0,556
Phòng khách hàng 3798,27 5684,69 0,1 4067,43 6257,66 0,401 0,360 0,650 Phòng quản lý nợ 1616,90 2364,77 0,1 1743,07 2633,35 0,406 0,361 0,662 Phó giám đốc 526,76 805,91 0,1 560,40 877,53 0,395 0,360 0,639 Phòng khách vip 498,08 753,32 0,1 531,73 824,94 0,398 0,360 0,645
Phòng hành chính nhân sự 1744,84 2399,22 0,1 1913,07 2757,33 0,421 0,363 0,694 Phòng nghỉ 455,07 674,43 0,1 488,71 746,05 0,403 0,361 0,655 Phòng giám đốc 1268,59 2006,24 0,1 1335,88 2149,49 0,387 0,359 0,621 Phòng họp giao ban 2183,70 2963,85 0,1 2402,39 3429,38 0,424 0,363 0,701 Phục vụ 146,03 227,77 0,1 154,44 245,68 0,391 0,359 0,629
Tổ tin học 263,38 402,95 0,1 280,20 438,76 0,395 0,360 0,639 Kho tin học 131,69 201,48 0,1 140,10 219,38 0,395 0,360 0,639 Máy chủ 131,69 201,48 0,1 140,10 219,38 0,395 0,360 0,639
Không gian dự trữ 2665,76 4688,73 0,1 2707,82 4778,26 0,362 0,355 0,567 Kho hồ sơ 844,84 1349,22 0,1 886,90 1438,75 0,385 0,358 0,616
Không gian đa năng 3116,90 4114,77 0,1 3453,35 4830,98 0,431 0,364 0,715 Sân khấu 5463,93 7618,40 0,1 5968,61 8692,71 0,418 0,362 0,687 Phục vụ 146,03 227,77 0,1 154,44 245,68 0,391 0,359 0,629 Phòng tâm linh 292,06 455,54 0,1 308,88 491,35 0,391 0,359 0,629 Phòng truyền thống 591,28 924,24 0,1 624,93 995,86 0,390 0,359 0,628
Bảng 3.2: Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh
1 Sảnh giao dịch 16,7 470,89 55 25 925 256,94 213,94 30,51 18,08 Phòng kế toán 16,7 44,89 55 25 75 20,83 24,06 29,69 18,00
Phòng khách hàng 16,7 453,75 55 25 800 222,22 231,53 29,95 18,02 Phòng quản lý nợ 16,7 194,45 55 25 375 104,17 90,29 30,41 18,07
Phó giám đốc 16,7 62,52 55 25 100 27,78 34,74 29,49 17,98 Phòng khách vip 16,7 59,32 55 25 100 27,78 31,54 29,73 18,00
Phòng hành chính nhân sự 16,7 213,42 55 25 500 138,89 74,53 31,57 18,19 Phòng nghỉ 16,7 54,52 55 25 100 27,78 26,74 30,15 18,04 Phòng giám đốc 16,7 149,03 55 25 200 55,56 93,47 28,77 17,91
Tổ tin học 16,7 31,26 55 25 50 13,89 17,37 29,49 17,98 Kho tin học 16,7 15,63 55 25 25 6,94 8,68 29,49 17,98
Không gian đa năng 16,7 385,25 55 25 1000 277,78 107,47 32,28 18,26 Sân khấu 16,7 665,84 55 25 1500 416,67 249,18 31,32 18,16
Phòng tâm linh 16,7 34,46 55 25 50 13,89 20,57 29,07 17,94 Phòng truyền thống 16,7 69,71 55 25 100 27,78 41,94 29,02 17,93
CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Hệ thống điều hòa VRV
Như phần phân tích các hệ thống điều hoà không khí và chọn hệ thống điều hoà không khí cho toà nhà (chương 2) thì hệ thống điều hoà không khí cho toà nhà là hệ thống điều hoà không khí VRV, giải nhiệt gió VRV là một hệ thống điều hòa không khí hiện đại, là phát minh của hãng Daikin Nhật Bản, sử dụng môi chất R410a thân thiện với môi trường Hệ thống VRV bao gồm các thiết bị chính sau đây:
+ Cụm dàn nóng giải nhiệt bằng gió
+ Hệ thống ống gas và bộ chia gas (REFNET)
+ Môi chất lạnh được sử dụng ở đây là R410A
Tính chọn dàn lạnh
Dàn lạnh được đặt bên trong phòng, là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhôm Dàn lạnh có trang bị quạt kiểu ly tâm (lồng sóc) Dàn lạnh có nhiều dạng khác nhau cho phép người sử dụng có thể lựa chọn kiểu phù hợp với kết cấu tòa nhà và không gian lắp đặt Thông qua các yêu cầu về kỹ thuật, kinh tế cũng như độ thẩm mỹ của công trình
+ Loại đặt sàn (Floor Standing): cửa thổi gió đặt phía trên, cửa hút đặt bên hông, phía trước Loại này thích hợp cho không gian hẹp, nhưng trần cao
+ Loại treo tường (Wall Mounted): đây là dạng phổ biến nhất, các dàn lạnh lắp đặt trên tường, có cấu trúc rất đẹp Máy điều hòa dạng treo tường thích hợp cho phòng cân đối, không khí được thổi ra ở cửa nhỏ phía dưới và hút về ở phía cửa hút nằm ở phía trên
+ Loại cassette: Khi lắp đặt loại máy cassette người ta khoét trần và lắp đặt áp lên bề mặt trần Toàn bộ dàn lạnh nằm sâu trong trần, chỉ có mặt trước của dàn lạnh là nổi trên bề mặt trần Mặt trước của máy cassette gồm có cửa hút nằm ở giữa, các cửa thổi nằm ở các bên Loại cassette rất thích hợp cho khu vực có trần cao, không gian rộng như các phòng họp, đại sảnh, hội trường,…
+ Loại áp trần (Ceiling Suspended): Loại áp trần được lắp đặt áp sát la phông Dàn lạnh áp trần thích hợp cho các công trình có trần thấp và rộng Gió được thổi ra đi sát trần, gió hồi về phía dưới dàn lạnh
+ Loại giấu trần (Concealed Type): Dàn lạnh kiểu dấu trần được lắp đặt hoàn toàn bên trong la phông Để dẫn gió xuống phòng và hồi gió trở lại bắt buộc phải có ống cấp, hồi gió và các miệng thổi, miệng hút Kiểu dấu trần thích hợp cho các văn phòng, công sở, các khu vực có trần giả
Ta lựa chọn dàn lạnh loại giấu trần nối ống gió cho công trình này
- Có thể lắp được nhiều kiểu miệng gió khác nhau đáp ứng tính thẩm mỹ cho tòa nhà khách sạn,
- Dàn lạnh hoạt động với độ ồn cực kì thấp (khoảng từ 20-40 dB) phù hợp cho không gian yên tĩnh cần cho sự tập trung, nghỉ ngơi của nhân viên cũng như khách hàng
- Công trình có không gian trần rộng phù hợp cho việc lắp đặt, hơn nữa không gian rộng đòi hỏi công suất lớn, việc lắp Cassette sẽ không tối ưu vì không tiết kiện được chi phí đầu tư
Tùy vào công năng và vị trí lắp đặt tại các phòng khác nhau mà ở đây chọn từng loại dàn lạnh để phù hợp cho từng phòng
Trong từng trường hợp cụ thể mà nhiệt độ trong nhà, ngoài nhà, chiều dài đường ống gas, cũng như chênh lệch độ cao giữa cụm dàn nóng và dàn lạnh sẽ sai lệch so với chế độ tiêu chuẩn trong catologue Do vậy ta cần phải dự trù được năng suất lạnh thực tế còn lại để xác định chính xác số lượng máy điều hòa yêu cầu cần thiết cho công trình, tránh máy điều hòa phải làm việc quá tải, hoặc không gian điều hòa không đạt được trạng thái vi khí hậu tính toán
- Q0tt: Năng suất lạnh thực tế của dàn lạnh ở chế độ vận hành
- Q0yc: Năng suất lạnh yêu cầu của không gian điều hòa
- Thông thường, năng suất lạnh thực tế được hiệu chỉnh theo năng suất lạnh danh định bằng các hệ số hiệu chỉnh
- α1: Hệ số hiệu chỉnh giữa chế độ vần hành và chế độ trong catalogue;
- α2: Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dài đường ống gas;
- α3: Hệ số hiệu chỉnh theo chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh;
- α4: Hệ số hiệu chỉnh theo tỷ lệ kết nối: Tổng năng suất lạnh của các dàn lạnh/ năng suất lạnh của dàn nóng:
Trong catologue thương mại của nhà chế tạo chỉ cho năng suất lạnh tiêu chuẩn (năng suất lạnh danh định) hoạt động ở một chế độ tiêu chuẩn:
- Nhiệt độ trong nhà ướt và khô: tTƯ = 19 0 C, tT = 27 0 C
- Nhiệt độ ngoài nhà: tN = 33,5 0 C
Năng suất lạnh thực tế được hiệu chỉnh theo năng suất lạnh danh định bằng các hệ số hiệu chỉnh (theo catalogue của daikin “Engineering Data VRV IV[3]”):
4.2.2.1 Qui đổi năng suất lạnh giữa chế độ vận hành và chế độ trong Catalogue
Theo công thức trang 223 TL[4]: α1 = 𝑄 𝑜𝑦𝑐
- Qoyc : năng suất lạnh catalogue gốc có cùng nhiệt độ trong nhà và ngoài trời
- QoTCyc : năng suất lạnh tiêu chuẩn trong catalogue gốc:
Các năng suất lạnh được tra trong TL[5]
Hình 4.1 Năng suất lạnh tra theo catalogue
Ta lấy năng suất lạnh của tất cả các máy ở nhiệt độ phòng là 26 o C chia cho năng suất lạnh tiêu chuẩn của tất cả các máy ở nhiệt độ là 27 o C rồi lấy giá trị trung bình cộng Ta được: α1 = 0,934
4.2.2.2 Quy đổi năng suất lạnh phụ thuộc chiều dài đường ống gas
Hệ số quy đổi năng suất lạnh theo đường ống gas được tính theo công thức
Hình 4.2 Bảng hệ số tổn thất nhiệt theo nhiệt độ môi trường
- a: hệ số tổn thất nhiệt ứng với nhiệt độ môi trường tra theo bảng [Tr34/ TL5]
- b: chiều dài đường ống gas, m Đối với công trình này ta có b = 80 m
Nhiệt độ môi trường là 36,6 o C nên từ bảng này ta phải nội suy a = 0,03 + [(0,038 - 0,03).(34,6 - 35)/(40 - 35)] = 0,032
4.2.2.3 Quy đổi năng suất lạnh phụ thuộc cao độ giữa dàn nóng và dàn lạnh
Hệ số α3 này ta tra theo đồ thị [Tr34/ TL5], kết hợp giữa mức chênh lệch độ cao và chiều dài của ống gas của dàn nóng và dàn lạnh
4.2.2.4 Quy đổi năng suất lạnh phụ thuộc cao độ giữa dàn nóng và dàn lạnh
Hệ số α3 này ta tra theo đồ thị [Tr34/ TL5], kết hợp giữa mức chênh lệch độ cao và chiều dài của ống gas của dàn nóng và dàn lạnh
Hình 4.3: Đồ thị biểu thị hệ số điều chỉnh năng suất cho chiều dài đường ống và mức chênh lệch
+ Mức chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh cao nhất là 32,7m + Chiều dài ống gas tương đương kết nối giữa dàn nóng và dàn lạnh là 80m
Ta tra đồ thị, ta xác định được: α3 = 0,915
4.2.2.5 Hệ số hiệu chỉnh theo α 4 theo tỷ lệ kết nối
Do chưa có số liệu cụ thể về dàn lạnh và dàn nóng chọn nên chọn sao cho α4
Vậy năng suất dàn lạnh phải tăng khoảng 13% mới đáp ứng năng suất lạnh yêu cầu
4.2.2.6 Chọn dàn lạnh cho các phòng
Bảng 4.1 : Chọn dàn lạnh cho các phòng
Kiểu dàn lạnh Model Công suất Số lượng
Phòng kế toán 4.44 5.10 Cassette S-56MU1E5A 5.6 1
Phòng quản lý nợ 15.49 17.80 Âm trần ống gió S-90MF2E5A8 9 2 Phó giám đốc 6.58 7.56 Âm trần ống gió S-90MF2E5A8 9 1 Phòng khách vip 6.45 7.41 Âm trần ống gió S-90MF2E5A8 9 1
Phòng hành chính nhân sự 17.76 20.42 Âm trần ống gió
Phục vụ 2.38 2.73 Treo tường S-28MK2E5A 2.8 1
Dự trữ phát triển 14.04 16.14 Âm trần ống gió S-90MF2E5A8 9 2
Tổ tin học 3.55 4.08 Treo tường S-56MK2E5A 5.6 1
Kho tin học 1.94 2.23 Treo tường S-28MK2E5A 2.8 1
Máy chủ 2.70 3.10 Treo tường S-36MK2E5A 3.6 1
Không gian dự trữ 26.11 30.02 Âm trần ống gió S-90MF2E5A8 9 4
Phục vụ 2.38 2.73 Treo tường S-28MK2E5A 2.8 1
Phòng tâm linh 3.01 3.46 Cassette S-36MU1E5A 3.6 1
Phòng truyền thống 6.13 7.04 Âm trần ống gió S-73MF2E5A8 7.3 1
Việc lựa chọn dàn nóng được tiến hành theo nguyên tắc : Năng suất lạnh danh định của dàn nóng nằm trong khoảng xác định (50% đến 130% năng suất lạnh tiêu chuẩn)
Việc lựa chọn dàn nóng phụ thuộc vào dàn lạnh đã chọn, sao cho:
Q0TCyc : Năng suất lạnh yêu cầu đã quy ra năng suất lạnh tiêu chuẩn
Q0TC : Năng suất vận hành của dàn lạnh ở điều kiện tiêu chuẩn
Qdn : Năng suất lạnh của dàn nóng
+ 1 dàn nóng có thể kết nối với 40 dàn lạnh
+ Chiều dài đường ống thực tế tối đa là 165 m, với chiều dài đường ống tương đương tối đa là 190 m
+ Nếu dàn nóng được lắp đặt phía trên dàn lạnh, mức chênh lệch có thể lên đến tối đa là 90 m.Chênh lệch độ cao giữa 2 dàn lạnh tối đa là 30 m Ở đây xảy ra ba trường hợp:
+ Mỗi tầng một cục nóng
+ Nhiều tầng một cục nóng
+ Một tầng nhiều cục nóng Ở đây ta chọn một tầng một cục nóng :
+ Tòa nhà có sân thượng, khi hư hỏng dễ dàng sửa chữa hoặc khi bổ sung môi chất lạnh một cách dễ dàng nên không nhất thiết phải dùng nhiều dàn nóng cho 1 tầng
+ Khi lắp nhiều dàn nóng cho 1 tầng, sẽ không tiết kiệm được đường ống ga, khó vận hành, lắp đặt hoặc khi hư hỏng thì thao tác bảo trì phức tạp hơn so với 1 dàn nóng
Tính chọn bộ chia ga đường ống dẫn môi chất lạnh (REFNET)
Nguyên tắc chọn bộ chia gas
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ
Phương pháp thiết kế ống gió
Phương pháp ma sát đồng đều:
Thiết kế hệ thống ống gió sao cho tổn thất áp suất trên 1m chiều dài đường ống đều nhau trên toàn tuyến ống, ở bất cứ tiết diện nào và bằng tổn thất trên 1 m chiều dài đoạn ống chuẩn Đây là phương pháp sử dụng phổ biến nhất, nhanh và tương đối chính xác Phương pháp này cho phép xác định bất cứ đoạn ống nào trên mạng mà không cần phải biết trước kích thước các đoạn trước, rất phù hợp với thực tế thi công tại các công trường Phương pháp này thích hợp cho hệ thống tốc độ thấp (phòng ở, khách sạn, hội trường, nhà hàng …) cho cả ống đi, ống về và ống thải
Phương pháp tính toán lý thuyết:
Dựa vào các công thức lý thuyết và tính toán tuần tự kích thước đường ống từ đầu đến cuối tuyến ống sao cho áp suất tĩnh tại các vị trí lắp đặt miệng hút và miệng thổi không thay đổi Đây là phương pháp có thể coi là chính xác nhất, nhưng phức tạp và mất nhiều thời gian
Phương pháp giảm dần tốc độ:
Người thiết kế bằng kinh nghiệm của mình chủ động thiết kế giảm dần tốc độ theo chiều chuyển động của dòng không khí trong tuyến ống Tuy thiết kế nhanh nhưng phụ thuộc vào chủ quan của người thiết kế và khó chính xác Thiết kế theo phương pháp này, hệ thống bắt buộc phải lắp các van điều chỉnh lưu lượng ống gió
Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh:
Xác định kích thước của ống dẫn sao cho tổn thất áp suất trên đoạn đó đúng bằng độ gia tăng áp suất tĩnh do sự giảm tốc độ chuyển động của không khí sau mỗi nhánh rẽ Phương pháp này tương tự với phương pháp lý thuyết, nhưng ở đây người ta thiết kế chủ yếu sử dụng các đồ thị
Ngoài các phương pháp trên người ta còn sử dụng một số phương pháp sau đây:
- Phương pháp áp suất tổng
Trong đồ án này ta chọn phương pháp ma sát đồng đều để tính toán thiết kế hệ thống cấp khí tươi Phương pháp ma sát đồng đều có ưu điểm là thiết kế rất nhanh, người thiết kế không bắt buộc phải tính toán tuần tự từ đầu tuyến ống đến cuối mà có thể tính bất cứ đoạn ống nào tuỳ ý, điều này có ý nghĩa trên thực tế thi công ở công trường
Có hai hướng lựa chọn thiết kế :
Cách 1: Chọn tiết diện đoạn đầu nơi gần quạt là tiết diện điển hình, chọn tốc độ chuyển động không khí phù hợp với đoạn ống đó Từ đó xác định đoạn ống có kích thước điển hình, tổn thất ma sát trên 1m chiều dài của đoạn ống điển hình Giá trị tổn thất đó được coi là chuẩn trên toàn tuyến ống
Cách 2: Chọn tổn thất áp suất hợp lý và giữ nguyên giá trị đó trên toàn bộ hệ thống đường ống gió Trên cơ sở từng đoạn lưu lượng đã biết tiến hành xác định kích thước từng đoạn
Tuy nhiên cách 2 có nhược điểm là lựa chọn tổn thất thế nào là hợp lý Nếu chọn tổn thất bé thì kích thước đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư tăng, nhưng nếu chọn tốc độ lớn thì sẽ gây ồn, chi phí vận hành tăng
Trên thực tế ta chọn cách thứ nhất vì tốc độ gió cho ở các bảng là các thông số đã được xác định dựa trên tính toán kĩ thuật đã được cân nhắc bởi các yếu tố nêu ở trên.
Chọn miệng gió cấp, gió hồi, gió tươi
Phân loại miệng gió a) Theo hình dạng
- Miệng thổi chữ nhật, vuông;
- Miệng thổi dẹt; b) Theo cách phân phối gió
- Miệng thổi có cánh điều chỉnh đơn và đôi;
- Miệng thổi kiểu lá sách;
- Miệng thổi kiểu chắn mưa;
- Miệng thổi có cách cố định;
- Miệng thổi kiểu lưới c) Theo vị trí lắp đặt
- Miệng thổi đặt nền, sàn d) Theo vật liệu
- Miệng thổi nhựa e) Yêu cầu của miệng thổi và miệng hút:
- Có kết cấu đẹp, hài hòa với nội thất công trình, dễ dàng lắp đặt và tháo dỡ
- Cấu tạo chắc chắn, không gây tiếng ồn
- Đảm bảo phân phối gió đều trong không gian điều hòa và tốc độ trong vùng làm việc không vượt quá mức cho phép
- Trở lực cục bộ nhỏ nhất
- Có van điều chỉnh cho phép dễ dàng điều chỉnh lưu lượng gió Trong một số trường hợp miệng thổi có thể điều chỉnh được hướng gió tới các vị trí cần thiết trong phòng
- Kích thước nhỏ gọn và nhẹ nhàng, được làm từ các vật liệu đảm bảo bền đẹp và không gỉ
- Kết cấu dễ vệ sinh lau chùi khi cần thiết
Ký hiệu miệng thổi là SAG (Supply air grill)
Ký hiệu miệng hút là RAG (Return air grill) Đối với công trình này, ta sử dụng:
Miệng thổi: Ta chọn hai loại miệng gió: một là kiểu khuếch tán 4 hướng hình vuông, được thiết kế từ nhôm định hình có khả năng chống ăn mòn cao; hai là kiểu miệng gió hẹp dài, vật liệu chế tạo làm từ nhôm
Chọn miệng gió khuếch tán hình vuông và miệng gió hẹp dài vì: Công trình thi công có trần giả phẳng, cao Việc bố trí nội thất và các vị trí đèn chiếu sáng cũng như hình dạng của đèn trên trần ở mỗi phòng phù hợp cho hai loại miệng gió này đem đến sự sang trọng và thẩm mỹ cao cho công trình
Miệng hồi: Ta chọn miệng gió sọt trứng cánh thẳng và miệng gió linear T kiểu khe Được thiết kế phù hợp với lưu lượng gió lớn nhưng trở lực và độ ồn bé Toàn bộ miệng gió được làm bằng nhôm chống rỉ.
Tính toán đường ống gió
Với những phòng với số lượng người ít 3000Pa
Ở đây, ta chọn quạt hướng trục cho công trình này vì: áp suất thấp và vẫn đảm bảo lưu lượng, có thể xem quạt hướng trục là quạt lưu lượng và quạt ly tâm là quạt áp suất.Với lưu lượng và cột áp đã tính ở trên ta tiến hành chọn quạt cho hệ thống điều hòa
Với công suất thay đổi trong phạm vi rộng, nên việc chọn quạt phải đáp ứng đươc các thông số kỹ thuật về cột áp, lưu lượng để đảm bảo tốc độ gió tối ưu nhất Ở công trình này, chúng ta chỉ xét đến việc tính toán và chọn quạt cấp gió tươi.Quạt được lắp đặt trên mái do đó ta chọn loại quạt ly tâm
Bảng 5.5 : Bảng tổng lưu lượng vào các tầng
Tầng Quạt Tổn thất ma sát Tổn thất cục bộ Tổng
Lưu lượng Δp ms Δp cb Pa m3/h
Chọn quạt li tâm của hãng FANTECH, model 13LSW, D330 mm, 147 kg với các thông số kỹ thuật như:
PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
6.1 LẮP ĐẶT DÀN NÓNG MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ:
Vị trí lắp đặt dàn nóng được chỉ trên bản vẽ thiết kế thi công, điều kiện cụ thể tại công trường và cũng được đảm bảo các yêu cầu sau :
- Các dàn nóng được đặt tại nơi an toàn
- Các dàn nóng ngoài trời được đặt nơi thông gió tốt
- Các dàn nóng được đặt tại tầng mái của toà nhà
- Các dàn nóng được đặt trên giá đỡ bêtông, chân các dàn nóng có lót một tấm đệm cao su chống rung dày 10mm
- Dàn nóng được cân chỉnh bằng thước thuỷ trước khi siết chặt các bulông chân máy
- Trong thời gian lắp đặt, máy được che phủ bằng tấm đậy và vải bạt để bảo vệ bụi, vữa xây dựng và các tác động bên ngoài
6.2 LẮP ĐẶT DÀN LẠNH MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ:
Vị trí lắp đặt căn cứ theo thiết kế và điều kiện thực tế tại nơi lắp đặt
- Do khối lượng dàn lạnh tương đối lớn, được lắp trên trần cao Do đó công việc lắp đặt được nghiên cứu kỹ lưỡng để tránh các hỏng hóc thiết bị, kết cấu toà nhà hay tai nạn do đổ ngã, rơi thiết bị Tất cả các dàn lạnh này được bao phủ bằng giấy nylon cho đến khi chạy thử để tránh việc trầy xước và bụi bặm bám vào máy
- Vị trí lắp đặt các dàn lạnh theo đúng bản vẽ thiết kế đảm bảo gió lạnh thổi ra đến được phần lớn không gian trong phòng, nơi mà luồng gió ra, vào không bị cản lại bởi những chướng ngại như tủ cao, bình phong …
- Để công việc lắp đặt dàn lạnh và các hệ thống ống trên trần giả được thuận tiện, không gây hỏng xước nền nhà, chúng tôi sẽ dùng các loại dàn giáo, thang leo cơ động có gắn bánh xe cao su khi lắp đặt
6.3 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG:
6.3.1 Lắp đặt đường ống gas:
Các ống đồng được cắt ra từ cuộn lớn hay ống thẳng theo kích thước của từng vị trí dàn lạnh, dàn nóng, sao cho ít mối nối nhất Các đường ống được lắp đặt vào vị trí theo đúng bản vẽ thi công do phòng kỹ thuật phát hành Các chỗ nối được bố trí ở những vị trí thuận tiện để dễ kiểm tra sửa chữa Các ống đồng ngoài trời đều được đi trong giá đỡ làm bằng sắt V và được bao che bằng máng tôn (trunking)
Khi đường ống đồng chui qua tường, phải lắp đặt các ống bọc đỡ có kích thước thích hợp Các ống bọc đỡ được lắp trong tường nơi có ống đi qua và dài thêm 25mm ở mỗi bên Sau khi thử kín, các khe hở giữa bọc đỡ và ống sẽ được chèn chặc bằng vật liệu chống cháy thích hợp cho phép
Tất cả các đoạn ống được cắt, nong bằng công cụ cắt, nong ống đặt chủng Các đầu ống được bịt kín trong quá trình lắp đặt để tránh ẩm, rác Ống được tẩy sạch bằng N2 và được duy trì trong khi hàn nối ống để tránh tạo xỉ khi hàn
Những ống đồng có kích thước 19,05mm tại các vị trí uốn ta dùng thiết bị uốn ống đồng để uốn tuỳ theo góc độ yêu cầu, đối với những ống đồng >
19,05mm dùng co 90 0 hay 45 0 để chuyển hướng
Sau khi lắp đặt xong, toàn bộ đường ống đồng sẽ được kiểm tra và thử nghiệm theo qui trình thử kín, thứ tự như sau :
+ Loe hai đầu ống, lắp đầu bịt và đồng hồ áp suất
+ Nạp N2 khô áp lực cao để thử, tạo áp suất bên trong ống bằng 1,5 lần áp suất làm việc (đối đường áp suất cao ta thử ở áp suất 3,73MPa vì máy nén có van an toàn bảo vệ áp suất 3,73MPa) Ở áp suất này, ta tiến hành thử kín bằng nước xà phòng tại các mối hàn Sau 24 giờ, nếu áp suất giảm không quá 2% thì tiến hành xả N2, nối ống vào dàn nóng, dàn lạnh, hút chân không
Hệ thống ống đồng dẫn môi chất lạnh là loại ống đồng chịu được áp lực cao, chất lượng tốt, chiều dày ống phụ thuộc vào kích cỡ ống Toàn bộ ống đồng được sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM/ UL/ JIS, nhập khẩu mới 100% từ hãng cung cấp nổi tiếng AMOUR
Vật liệu bảo ôn cho các ống đồng dùng mút xốp AEROFLEX có hệ số dẫn nhiệt = 0,035 ÷ 0,040 W/mK, chiều dày cách nhiệt = 13 ÷ 19 mm Các đoạn ống cách nhiệt được liên kết với nhau bằng cách dán các mặt tự nhiên các đoạn ống bằng keo dán chuyên dụng Đây là loại cách nhiệt có hiệu suất cao, ít hút ẩm, không gây cháy lan tỏa, đảm bảo chất lượng trong thời gian làm việc, sản phẩm đạt tiêu chuẩn QS 9000, ISO 9001, ISO 14001&OHSAS 18001 Toàn bộ vật liệu cách nhiệt được nhập khẩu mới 100%
6.3.2 Lắp đặt đường ống gió:
Hệ thống kênh dẫn gió cấp và hồi được bọc cách nhiệt, được đặt trên thanh thép chữ V và được cố định bằng cáp lên trần
Bông thủy tinh cách nhiệt
Thanh sắt đỡ Ống gió
Hình 6.1: Treo đỡ đường ống gió:
* Vật liệu sử dụng: Tole tráng kẽm, inox, nhựa tổng hợp, foam định hình Trên thực tế sử dụng phổ biến nhất là tôn tráng kẽm có bề dày trong khoảng từ 0,5 ÷ 1,2mm theo tiêu chuẩn qui định phụ thuộc vào kích thước đường ống Trong một số trường hợp do môi trường có độ ăn mòn cao có thể sử dụng chất dẻo hay inox Hiện nay người ta có sử dụng foam để làm đường ống: ưu điểm nhẹ, nhưng gia công và chế tạo khó, do đặc điểm kích thước không tiêu chuẩn của đường ống trên thực tế
Khi chế tạo và lắp đặt đường gió treo cần tuân thủ các qui định về chế tạo và lắp đặt Hiện nay ở Việt nam vẫn chưa có các qui định cụ thể về thiết kế chế
32 tạo đường ống Tuy nhiên chúng ta có thể tham khảo các qui định đó ở các tài liệu nước ngoài như DW142, SMACNA
* Cách nhiệt: Để tránh tổn thất nhiệt, đường ống thường bọc một lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh, hay stirofor, bên ngoài bọc lớp giấy bạc chống cháy và phản xạ nhiệt Để tránh chuột làm hỏng người ta có thể bọc thêm lớp lưới sắt mỏng
+ Khi đường ống đi ngoài trời người ta bọc thêm lớp tôn ngoài cùng để bảo vệ mưa nắng
+ Đường ống đi trong không gian điều hòa có thể không cần bọc cách nhiệt Tuy nhiên cần lưu ý khi hệ thống mới hoạt động, nhiệt độ trong phòng còn cao thì có khả năng đọng sương trên bề mặt ống
