đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống điều hoà cho khách sạn green world hotel nha trang

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Tổng quan và giới thiệu công trình; - Tính toán nhiệt ẩm cho công trình; - Xây dựng sơ đồ xử lý không khí và tính chọn máy ĐHKK; - Tính toán

Tổng quan về điều hòa không khí

Tầm quan trọng của điều hòa không khí và thực trạng điều hòa không khí nước ta

Từ khi được phát minh, điều hòa không khí đã, đang và sẽ luôn là một thành phần thiết yếu trong cả ngành công nghiệp sản xuất, dịch vụ cũng như là đời sống sinh hoạt của con người

Trong tất cả mọi lĩnh vực từ sản xuất, nông nghiệp, ngư nghiệp, y tế, dịch vụ… đều cần đến tầm quan trọng của điều hòa Xã hội ngày càng phát triển thì yêu cầu về cuộc sống ngày càng được nâng cao Điều hòa không khí đang trên đà phát triển, công nghệ liên tục được cải tiến, đa dạng về sản phẩm, chất lượng được cải thiện Liên tục cập nhật các công nghệ mới nhất về điều hòa không khí để học hỏi, không để tụt hậu lại so với thế giới

Từ đó, nâng cao chất lượng, hiệu quả sử dụng, đảm bảo yêu cầu của các hệ thống điều hòa không khí trong các công trình xây dựng hiện đại ngày nay.

Vai trò của điều hoà không khí với khách sạn

Khi khách hàng đặt phòng khách sạn, họ đang tận hưởng một chuyến đi xa thoải mái và thư giãn Nhiệt độ điều hòa khách sạn đóng một vai trò quan trọng trong việc chúng ta cảm thấy thoải mái như thế nào, vì vậy điều hoà đóng vai trò quan trọng trong khách sạn

Phòng quá nóng hoặc quá lạnh là một trong số nguyên nhân lớn nhất, khách hàng của khách sạn để lại phản hồi tiêu cực Nếu khách hàng phải nghỉ trong một căn phòng quá ấm hoặc quá mát, họ sẽ không tận hưởng được kỳ nghỉ của mình hoặc không có được giấc ngủ ngon Vì vậy, điều hòa là một yếu tố quan trọng trong việc tạo nên trải nghiệm của khách hàng tại khách, giúp đem đến bầu không khí mát mẻ, tạo môi trường thoải mái cho khách hàng, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ Đặc biệt vào ngày hè nắng nóng, việc sử dụng điều hòa không khí cho nhà nghỉ, khách sạn lại cần thiết hơn bao giờ hết Đối với công trình khách sạn Green Nha Trang trong đồ án lần này có bể bơi trong nhà Thông thường, nước trong hồ bơi có nhiệt độ trung bình khoảng khoảng

27-28°C cao hơn so với không khí xung quanh Điều này dẫn đến nước hồ bơi bay hơi, đọng lại và hình thành trên các bề mặt như cửa sổ hoặc đèn trên mái nhà Vì thế cần có thiết bị xử lý không khí để cải thiện không khí bằng cách loại bỏ không khí ẩm ướt từ bên trong, trong khi không khí trong lành bên ngoài được đưa vào để thay thế nó.

Giới thiệu công trình

Tổng quan công trình

Hiện nay, du lịch ở nước ta ngày càng phát triển, kéo theo đó là sự bùng nổ trong lĩnh vực kinh doanh dịch vụ lưu trú, trong đó có kinh doanh khách sạn Đây là một loại hình kinh doanh phổ biến khi mà hầu hết tất cả các tỉnh thành đều đã

2 và đang thúc đẩy nhu cầu du lịch để phát triển kinh tế khi vừa trải qua giai đoạn khó khăn của đại dịch Covid19 Một trong những yếu tố được quan tâm nhất đối với khách sạn ngày này là sự tiện nghi, sự thoải mái của hệ thống điều hòa không khí trong công trình Đây cũng là một phần của đề tài của em: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khách sạn Green World Nha Trang

Khách sạn Green World Nha Trang là một trong những khách sạn trung tâm Nha Trang đạt tiêu chuẩn quốc tế thanh lịch Green World Hotel Nha Trang đạt tiêu chuẩn quốc tế 4 sao được thiết kế độc đáo bởi những kiến trúc sư nổi tiếng đến từ Đức, Pháp và Hàn Quốc Khách sạn có 201 phòng ngủ và 27 căn hộ du lịch cao cấp với đầy đủ các trang thiết bị tiện nghi hiện đại, 2 tầng hầm, 5 tháng máy, 3 nhà hàng, 2 phòng hội nghị, phòng tập thể dục, hồ bơi, bãi tắm biển riêng, khu dịch vụ spa & massage, quầy hàng lưu niệm Toàn bộ nội thất của khách sạn được thiết kế bằng gỗ và mây tự nhiên cao cấp, sự sáng tạo ấy giúp Green World Hotel Nha

Trang thực sự trở thành điểm nhấn kiến trúc trong một quần thể đô thị biển xinh đẹp, trong tương lai không xa nữa trở thành một trong những khách sạn nghỉ dưỡng ven biển sang trọng và đẳng cấp bậc nhất ở Nha Trang Hình 1.1 thể hiện hình ảnh tổng thể của khách sạn Green Nha Trang

Hình 1.1 Công trình khách sạn Green World Nha Trang.

Môi trường khí hậu

Theo trang thông tin điện tử thành phố Nha Trang, Nha Trang có khí hậu nhiệt đới xavan chịu ảnh hưởng của khí hậu đại dương Khí hậu Nha Trang tương đối ôn hòa, nhiệt độ trung bình năm là 26,3⁰C Có mùa đông ít lạnh và mùa mưa kéo dài Mùa mưa lệch về mùa đông bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12 dương lịch, lượng mưa chiếm gần 80% lượng mưa cả năm (1.025 mm) Khoảng

3 10 đến 20% số năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 7 và kết thúc sớm vào tháng 11 So với các tỉnh Duyên hải Nam Trung Bộ, Nha Trang là vùng có điều kiện khí hậu thời tiết khá thuận lợi để khai thác du lịch hầu như quanh năm Những đặc trưng chủ yếu của khí hậu Nha Trang là: nhiệt độ ôn hòa quanh năm (25⁰C - 26⁰C), tổng tích ôn lớn (> 9.5000C), sự phân mùa khá rõ rệt (mùa mưa và mùa khô) và ít bị ảnh hưởng của bão.

Đặc điểm công năng của công trình

Khách sạn Green World Nha Trang được xây dựng với quy mô gồm: 2 tầng hầm, 21 tầng thương mại, dịch vụ, tầng mái Các không gian tương ứng với loại lao động được thể hiện trong bảng 1.1 dưới đây

Bảng 1.1 Không gian khách sạn Green Nha Trang.

KHÔNG GIAN KHÁCH SẠN Tên phòng

Diện tích chiều cao Loại lao động m2 m

Tầng hầm 1 Tầng hầm 2 T mặt đất

KV chờ ở sảnh 110 4.5 Lao động nhẹ

P.làm việc 13 4.5 Lao động nhẹ

P hành lý 7 4.5 Lao động nhẹ

P dự kiến phát triển 16 4.5 Lao động nhẹ

P.DV KH 50 3.4 Lao động nhẹ

Café-buffee 172 3.4 Lao động nhẹ

Phòng họp 68 4.5 Lao động nhẹ

Sảnh tiệc 100 4.5 Lao động nhẹ

Business center 40 4.5 Lao động nhẹ P hội nghị 180 4.5 Lao động nhẹ

P thay đồ cô dâu 10 4.5 Lao động nhẹ P ăn đặc biệt 60 4.5 Lao động nhẹ Nhà hàng Á 200 4.5 Lao động nhẹ

Nhà hàng Âu 180 4.5 Lao động nhẹ

Khu soạn 17 4.5 Lao động nhẹ

Hồ bơi 53 Lao động vừa

Bar-caffe 104 2.9 Lao động nặng

Cắt tóc nam 10 4.5 Lao động nhẹ

Cắt tóc nữ 14 4.5 Lao động nhẹ

Thể dục thẩm mỹ 66 4.5 Lao động vừa

P giám đốc 40 3.4 Lao động nhẹ

P Phó giám đốc 23 3.4 Lao động nhẹ

P hành chính QT 21 3.4 Lao động nhẹ P tổ chức cán bộ 23 3.4 Lao động nhẹ

P đoàn thể 10 3.4 Lao động nhẹ

P nghiệp vụ kỹ thuật 14 3.4 Lao động nhẹ

P tiếp khách 42 3.4 Lao động nhẹ P tài chính kế toán 24 3.4 Lao động nhẹ

P an ninh 21 3.4 Lao động nhẹ

Trực tầng 14 3.4 Lao động nhẹ

STT Tên phòng Diện tích chiều cao

1 KV chờ ở sảnh 110 4.5 Lao động nhẹ

2 P.làm việc 13 4.5 Lao động nhẹ

3 P hành lý 7 4.5 Lao động nhẹ

4 P dự kiến phát triển 16 4.5 Lao động nhẹ

5 P.DV KH 50 3.4 Lao động nhẹ

6 Café-buffee 172 3.4 Lao động nhẹ

1 Phòng họp 68 4.5 Lao động nhẹ

2 Sảnh tiệc 100 4.5 Lao động nhẹ

3 Business center 40 4.5 Lao động nhẹ

4 P hội nghị 180 4.5 Lao động nhẹ

1 P thay đồ cô dâu 10 4.5 Lao động nhẹ

2 P ăn đặc biệt 60 4.5 Lao động nhẹ

3 Nhà hàng Á 200 4.5 Lao động nhẹ

4 Nhà hàng Âu 180 4.5 Lao động nhẹ

5 Khu soạn 17 4.5 Lao động nhẹ

2 Bar-caffe 104 2.9 Lao động nặng

3 Cắt tóc nam 10 4.5 Lao động nhẹ

4 Cắt tóc nữ 14 4.5 Lao động nhẹ

5 Thể dục thẩm mỹ 66 4.5 Lao động vừa

8 Thư giãn 18 4.5 Nghỉ ngơi tĩnh tại

9 Massage 1 14 4.5 Nghỉ ngơi tĩnh tại

1 P giám đốc 40 3.4 Lao động nhẹ

2 P Phó giám đốc 23 3.4 Lao động nhẹ 3 P hành chính QT 21 3.4 Lao động nhẹ 4 P tổ chức cán bộ 23 3.4 Lao động nhẹ

5 P đoàn thể 10 3.4 Lao động nhẹ

6 P nghiệp vụ kỹ thuật 14 3.4 Lao động nhẹ

7 P tiếp khách 42 3.4 Lao động nhẹ

8 P tài chính kế toán 24 3.4 Lao động nhẹ

1 P an ninh 21 3.4 Lao động nhẹ

1 Deluxe D1 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

2 Superrior S1 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 3 Superrior S2 25 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 4 Superrior S3 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 5 Superrior S4 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 6 Superrior S5 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 7 Superrior S6 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

8 Suite ST1 36 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

9 Trực tầng 14 3.4 Lao động nhẹ

10 Family 28 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

11 Superrior S7 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 12 Superrior S8 17 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 13 Superrior S9 20 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

2 Connect C1 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

12 Superrior S3 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 13 Superrior S6 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

6 Superrior S1 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 7 Superrior S2 25 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 8 Superrior S3 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 9 Superrior S4 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 10 Superrior S5 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 11 Superrior S6 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 12 Superrior S7 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 13 Superrior S8 17 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 14 Superrior S9 20 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

6 Superrior S1 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 7 Superrior S2 25 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 8 Superrior S3 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 9 Superrior S4 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 10 Superrior S5 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 11 Superrior S6 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 12 Superrior S7 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 13 Superrior S8 17 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

15 Green Suite 68 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

1 President 120 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 2 Superrior S1 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 3 Superrior S2 25 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 4 Superrior S3 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 5 Superrior S4 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 6 Superrior S5 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 7 Superrior S6 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 8 Superrior S7 18 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại 9 Superrior S8 17 3.4 Nghỉ ngơi tĩnh tại

Lựa chọn cấp và hệ thống điều hòa không khí

Lựa chọn cấp điều hoà không khí

Theo tiêu chuẩn TCVN 5687-2010 [2], thông số tính toán bên ngoài dùng để thiết kế điều hoà không khí cần được chọn theo số giờ m, tính theo đơn vị giờ trên năm, cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà hoặc theo hệ số Kbđ thông số tính toán bên ngoài cho thiết kế điều hoà không khí được chia thành 3 cấp: I, II, III

- Cấp I với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà là m= 35 h/năm, ứng với hệ số bảo đảm KBĐ = 0.996 (dùng cho hệ thống ĐHKK trong các công trình có công dụng đặc biệt quan trọng)

- Cấp II với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà là m= 150 - 200 h/năm, ứng với hệ số đảm bảo KBĐ = 0,983 – 0,977 dùng cho hệ thống ĐHKK đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt và điều kiện công nghệ trong các công trình có công dụng thông thường như công sở, cửa hàng, nhà văn hóa- nghệ thuật, nhà công nghiệp

- Cấp III với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà là m = 350 h/năm đến 400 h/năm Ứng với hệ số đảm bảo KBĐ = 0,96 – 0,954 dùng cho hệ thống ĐHKK trong các công trình công nghiệp không

12 đòi hỏi cao về chế độ nhiệt ẩm và khi thông số tính toán bên trong nhà không thể đảm bảo được bằng thông gió tự nhiên hay cơ khí thông thường không có xử lý nhiệt ẩm

Việc thiết kế điều hòa cho công trình là khách sạn thì đối với công trình Khách sạn Green World Nha Trang, em sẽ thiết kế hệ thống điều hòa không khí cấp II cho công trình Công trình được xây dựng tại thành phố Nha Trang nên ta lựa chọn thông số ngoài trời theo phụ lục B – Thông số tính toán bên ngoài cho điều hoà không khí [2] ứng với địa phương là thành phố Nha Trang và với điều kiện số giờ không bảo đảm là 150-200 h/năm.

Lựa chọn thông số ngoài nhà

Theo tiêu chuẩn TCVN 5687:2010 lấy thông số ngoài công trình tại Nha Trang có số giờ sai lệch 150 h/năm thì ta có:

Nhiệt độ tN = 34,7 0 C, độ ẩm φN = 56,6 % Thông số tính toán trong nhà và ngoài trời được trình bày trong bảng 1.2:

Bảng 1.2 Thông số tính toán ngoài nhà [1] Điểm t , o C ,% I (kJ/kg) d (g/kg)

Lựa chọn thông số trong nhà

Theo TCVN 5687:2010, các thông số vi hậu thích ứng với các trạng thái lao động khác nhau của con người được giới thiệu trong bảng 1.3 sau:

Bảng 1.3 Thông số khí hậu tối ưu thích ứng với trạng thái lao động [1].

Nhiệt độ, (t, o C) Độ ẩm tương đối (φ ,

Theo yêu cầu tiện nghi có thể chọn theo TCVN 5687-2010 Các thông số vi khí hậu thích ứng với các trạng thái lao động khác nhau của con người được giới thiệu trong tài liệu [1]:

Theo TCVN 5687-2010, các thông số vi khí hậu thích ứng với các trạng thái lao động khác nhau của con người được giới thiệu trong phụ lục A (trang 47), trong đó t là nhiệt độ, φ là độ ẩm tương đối và ω là tốc độ của không khí trong phòng

13 Đối với khách sạn với nhiều không gian tương ứng với nhiều trạng thái lao động khác nhau Bảng 1.4 dưới đây thể hiện trạng thái lao động và thông số trong nhà của khách sạn:

Bảng 1.4 Thông số trong nhà

Nhiệt độ Độ ẩm I T d T PMV PPD

1 F3/P thay đồ cô dâu 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 2 F3/P ăn đặc biệt 24 65 55.04 12.15 -0.38 8

3 F4/P Cắt tóc nam 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 4 F4/P Cắt tóc nữ 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 5

2 F5/P Phó giám đốc 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 3 F5/P hành chính QT 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 4 F5/P tổ chức cán bộ 25 65 58.01 12.91 -0.03 5

7 F5/P tiếp khách 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 8 F5/P tài chính kế toán 25 65 58.01 12.91 -0.03 5

2 F7/P Superrior S1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 3 F7/P Superrior S2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 4 F7/P Superrior S3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 5 F7/P Superrior S4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 6 F7/P Superrior S5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 7 F7/P Superrior S6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

2 F8/P Connect C1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 3 F8/P Connect C2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 4 F8/P Connect C3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 5 F8/P Connect C4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 6 F8/P Connect C5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 7 F8/P Connect C6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 8 F8/P Connect C7 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

9 F8/P Connect C8 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 10 F8/P Connect C9 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 11 F8/P Connect C10 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 12 F8/P Superrior S3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 13 F8/P Superrior S6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

1 F9_16/P Deluxe D1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 2 F9_16/P Deluxe D2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 3 F9_16/P Deluxe D3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 4 F9_16/P Deluxe D4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 5 F9_16/P Deluxe D5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 6 F9_16/P Superrior S1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 7 F9_16/P Superrior S2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 8 F9_16/P Superrior S3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 9 F9_16/P Superrior S4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 10 F9_16/P Superrior S5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 11 F9_16/P Superrior S6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 12 F9_16/P Superrior S7 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 13 F9_16/P Superrior S8 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 14 F9_16/P Superrior S9 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 15 F9_16/P Suite ST1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 16 F9_16/P Suite ST2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

1 F17/P Deluxe D1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 2 F17/P Deluxe D2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 3 F17/P Deluxe D3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 4 F17/P Deluxe D4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 5 F17/P Deluxe D5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 6 F17/P Superrior S1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 7 F17/P Superrior S2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 8 F17/P Superrior S3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 9 F17/P Superrior S4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 10 F17/P Superrior S5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 11 F17/P Superrior S6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

12 F17/P Superrior S7 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 13 F17/P Superrior S8 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 14 F17/P Suite ST1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 15 F17/P Green Suite 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

1 F18/P President 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 2 F18/P Superrior S1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 3 F18/P Superrior S2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 4 F18/P Superrior S3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 5 F18/P Superrior S4 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 6 F18/P Superrior S5 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 7 F18/P Superrior S6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 8 F18/P Superrior S7 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 9 F18/P Superrior S8 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

11 F18/P Deluxe D1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 12 F18/P Deluxe D2 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 13 F18/P Deluxe D3 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 14 F18/P Deluxe D6 24 60 52.62 11.19 -0.42 9 15 F18/P Trực tầng 25 65 58.01 12.91 -0.03 5 16 F18/P Suite ST1 24 60 52.62 11.19 -0.42 9

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

Tổng quát

Có rất nhiều phương pháp tính nhiệt đã được đề xuất trong suốt quá trình phát triển của lĩnh vực điều hòa không khí như: phương pháp cân bằng nhiệt (Heat Balance), phương pháp chênh lệch nhiệt độ trung bình (Cooling Load Temperature Difference)… Nhìn chung các phương pháp đều cho kết quả với sai lệch không đáng kể, dựa trên các phương pháp này đã có nhiều phần mềm ra đời để rút ngắn thời gian tính toán như Trace 700 của hãng Trane, HeatLoad của hãng Daikin Đối với phần mềm Trace 700 ngoài việc hỗ trợ tính toán nhiệt còn hỗ trợ việc tính toán năng lượng Vì vậy trong đồ án này em sử dụng phần mềm Trace 700 của Trane để tính toán tải lạnh cho công trình.

Giới thiệu phần mềm Trace 700

Trace 700 là phần mềm phân tích và thiết kế tải lạnh (HVAC load design & analysis software) được hãng điều hòa Trane giới thiệu đầu tiên vào năm 1972

Phần mềm giúp các chuyên gia thiết kế HVAC tối ưu hóa công việc thiết kế hệ thống sưởi ấm, hệ thống thông gió và hệ thống điều hòa không khí của một tòa nhà, dựa trên việc sử dụng năng lượng và tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế

Quy trình tính toán tải lạnh trong Trace 700 được thể hiện qua các bước sau:

- Bước 1: Nhập dữ liệu thời tiết (Select Weather Information): Do phần mềm chưa có dữ liệu thời tiết Việt Nam nên ta phải tự cập nhập thêm file thời tiết vào phần mềm File thời tiết Việt Nam gồm có 5 thành phố lớn chính: Hà

Nội, Đà Nẵng, Nha Trang, Tp Hồ chí Minh và Cần Thơ

- Bước 2: Tạo Template (Create Template): Mục đích của việc tạo Template để gán thông số cho các phòng có đặc tính giống nhau, qua đó rút ngắn thời gian tính toán

- Bước 3: Tạo phòng (Create Room): Bước này ta đi tạo thông số cho từng phòng riêng biệt như là diện tích phòng, tường bao, vách ngăn (partition), kính, hướng công trình…

- Bước 4: Tạo hệ thống (Create systems): Phần này ta đi lựa chọn hệ thống gió: phần này cần xác định sơ bộ xem công trình của mình cần sử dụng hệ thống loại nào thì phù hợp: FCU, AHU, Terminal Reheat, VAV Box…

- Bước 5: Gán phòng vào hệ thống (Assign Rooms to Systems): Đưa các phòng vào hệ thống phân phối gió phù hợp: bước này đơn giản là chỉ cần kéo và nhả các phòng vào các hệ thống đã tạo ở bước phía trước đó

- Bước 6: Tạo hệ thống phòng máy (Create Plants)

Nhập dữ liệu thời tiết

- Dữ liệu thời tiết của mỗi công trình phụ thuộc vào vị trí của công trình Ví thế cần xác định vị trí của công trình trước khi nhập dữ liệu Trong đồ án

18 này, công trình là khách sạn Green World được đặt tại thành phố Nha Trang, vì thế ta chọn Nha Trang, Việt Nam trong mục Weather

Hình 2.1 Nhập dữ liệu thời tiết

- Sau khi thiết lập thời tiết tại Nha Trang thì chọn Overides chọn cấp điều hoà cho công trình theo chỉ số mức vượt MV%

- Mức vượt MV% của nhiệt độ khô/ướt được hiểu là tỷ lệ thời gian trong năm có nhiệt độ bằng hoặc cao hơn trị số nhiệt độ đã chọn Theo quy định của

ASHRAE, về mùa hè – cần làm lạnh- có 3 mức vượt được ấn định để chọn TSTT cho ĐHKK: 0,4% (tương ứng với số giờ vượt 35h/năm); 1% (tương ứng với số giờ vượt là 88h/năm) và 2% (tương ứng với số giờ vượt là 175h/năm) Trong đồ án lần này, em thiết lập thông số trong TRACE 700 với mức vượt MV% là 2%.

Thiết lập Template cho phòng

- Công trình khách sạn Green World Nha Trang chia làm nhiều phòng công năng khác nhau như: sảnh chờ, lễ tân, văn phòng, nhà hàng, thư giãn, phòng nghỉ Vì vậy việc tạo Template cho các phòng có cùng đặc tính công năng sẽ rút ngắn rất nhiều thời gian và sai sót trong quá trình nhập dữ liệu phần mềm

- Trong mục tạo Template ở phần mềm Trace 700 chia thành 4 vùng thông số chính: Internal Load (tải nhiệt trong phòng), Airflow (lưu lượng gió),

Thermostat (nhiệt độ, độ ẩm), Construction (kết cấu xây dựng)

- Sẽ bao gồm có nhiệt do người, do đèn, do thiết bị phụ truyền vào (như máy tính, máy in, động cơ, nhiệt do máy móc…)

- Với các nguồn nhiệt này thì trong phần mềm cho sẵn chúng ta các mẫu có sẵn được làm sẵn theo tiêu chuẩn Ashrae, chúng ta có thể dùng sẵn các phần này hoặc hoàn toàn có thể sửa đổi lại cho phù hợp theo ý của người nhập liệu

2.4.1.1 Nhiệt tỏa ra từ người (People)

- Các lượng nhiệt do người (nhiệt hiện và nhiệt ẩn) tỏa ra được tính toán theo mật độ người và không gian chứa

- Ở đây mật độ người (m 2 /người) em chọn theo phụ lục F trong TCVN 5687- 2010 và loại không gian lựa chọn theo mục Type có sẵn trong phần mềm

Bảng 2.1 Nhiệt tỏa ra từ người [4]

STT Type phòng Mật độ người Nhiệt hiện Nhiệt ẩn

2.4.1.2 Nhiệt tỏa ra từ thiết bị đi kèm với người (Workstations)

Hình 2.2 Thiết lập thông số Internal Load

- Là các thiết bị máy móc đi kèm với con người được sử dụng trong không gian điều hòa như: máy tính, điện thoại Có thể chọn nhiều đơn vị khác nhau như: m2/ thiết bị, thiết bị/người, hoặc bao nhiêu thiết bị (nếu biết cụ thể)

- Việc xác định thông số Workstations ở công trình này tương đối khó khăn khi chưa xác định rõ được số lượng người cũng như các thiết bị có trong không gian điều hòa Vì vậy em giả thiết có 1 workstation/person (1 thiết bị/người) để tính toán

2.4.1.3 Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng (Lighting)

- Mật độ chiếu sáng phụ thuộc vào từng loại đèn cũng như từng không gian khác nhau sẽ có độ rọi, mật độ chiếu sáng khác nhau

- Bảng 2.2 dưới đây thể hiện mật độ công suất chiếu sáng các khu vực theo phương pháp không gian

Bảng 2.2 Bảng mật độ công suất chiếu sáng các khu vực [5]

STT Type phòng Mật độ công suất Đơn vị

2.4.1.4 Lượng nhiệt tỏa ra từ máy móc(Miscellaneous loads)

- Đây là lượng nhiệt tỏa ra do các thiết bị khác như máy in, tivi, ratio, các thiết bị văn phòng…

- Việc xác định nhiệt tỏa từ máy móc có thể tính theo công suất điện ghi trên dụng cụ, W

Bảng 2.3 Nhiệt tỏa ra từ máy móc [4]

STT Type phòng Mật độ công suất Đơn vị

Hình 2.3 Nhiệt toả ra từ máy móc trong phòng nghỉ

- Tham khảo phụ lục F trong TCVN 5687-2010 em xác định được lưu lượng gió tươi cần cấp như sau:

Bảng 2.4 Lưu lượng gió tươi cần cấp [1]

STT Type phòng Lưu lượng gió tươi

- Phần thiết lập nhiệt độ độ ẩm theo nhiệt độ thiết kế trong nhà đã chọn tại 1.3.3

- Với công trình này không chạy lạnh khi không có người Do vậy phần Cooling driftpoint em để nhiệt độ bằng nhiệt độ môi trường ngoài trời

Hình 2.4 Thiết lập thông số Thermostat cho phòng làm việc

Bảng 2.5 Thiết lập thermostat cho các phòng [4]

Nhiệt độ sưởi Độ ẩm

Nhiệt độ làm lạnh trượt

Trong này các bạn thiết lập kết cấu cho công trình như là:

- Kết cấu loại tường, dày bao nhiêu, vật liệu là gì Tương tự cho kết cấu sàn, kết cấu mái, vách ngăn giữa các phòng trong vùng làm lạnh

- Loại kính sử dụng cho cửa sổ, cửa lấy ánh sáng mặt trời, cửa chính

- Chiều cao của tường, chiều cao các tầng, chiều cao trần giả ( Plenum)

Các giá trị của kết cấu và kính trong hình trên là giá trị mặc định của phần mềm

Các loại kết cấu trong phần mềm là có sẵn trong thư viện nhưng ta hoàn toàn có thể tạo thêm loại vật liệu mới để đưa vào tính toán nếu trong phần mềm không có thông số của loại vật liệu ngoài thực tế

2.4.4.5 Thiết lập thông số của Vật liệu

- Ở phần mềm đã cho chúng ta sẵn một số loại Gạch, Bê Tông, Kính , tuy nhiên để phù hợp với công trình xây dựng ở Việt Nam chúng ta sẽ tạo riêng loại vật liệu ở mục Material Library bằng cách nhập các thông số nhiệt của vật liệu

- Dựa theo Bảng 1 của QCVN 09:2013/BXD ta xác định được thông số vật lý của vật liệu như sau:

Bảng 2.6 Thông số của vật liệu [4]

Khối lượng riêng γ Hệ số dẫn nhiệt λ Nhiệt dung riêng

Gạch đất sét nung vữa nặng 1800 0.81 0.88

24 - Dựa theo thông số ở bảng trên ta thiết lập vật liệu Gạch xây tường bao bên ngoài , dày 220mm trong Trace bằng cách vào mục Materials Library

Hình 2.5 Tạo vật liệu Gạch mới 220mm

Hình 2.6 Tạo vật liệu Gạch mới 110mm

- Tương tự ta cũng tạo thêm 1 loại Gạch mới có độ dày 110 mm để làm Vách ngăn/Partition và vật liệu bê tông sàn

2.4.4.6 Thiết lập loại Tường/Wall mới

- Sau khi tạo mới vật liệu mới, ta đi thiết lập loại Tường mới, cụ thể ở công trình này là tường 220mm để xây dựng tương bao quanh và tường 110mm để làm vách ngăn

25 - Để thiết lập loại tường mới cần xác định được các lớp vật liệu cấu tạo nên tường như lớp: không khí tiếp xúc, vữa, gạch Hình dưới là phần thiết lập tường 220mm dựa trên vật liệu Brick 220 VN mới đã tạo ở mục 2.4.4.5

Hình 2.7 Thiết lập tường mới

2.4.4.7 Thiết lập Sàn/Floor mới

Hình 2.8 Thiết lập sàn mới

- Tương tự như phần thiết lập Wall, ta cũng tạo 1 Floor mới dựa trên vật liệu Bê tông mới đã tạo ở mục 2.4.4.5

- Để tạo mới vách ngăn ta cũng thiết lập tương tự như tạo 1 tường mới Vách ngăn bao gồm lớp không khí ngoài và trong, lớp vữa 0.75 inch, gạch dày 110mm

2.4.4.9 Thiết lập thông số kính

- Để tạo mới loại Kính ta cũng thiết lập tương tự như tạo 1 loại vật liệu mới

Tuy nhiên ở công trình này em chọn loại kính mà phần mềm đã cung cấp sẵn

2.4.4.10 Thiết lập độ cao /Height

- Sau khi thiết lập xong vật liệu xây dựng ta đi thiết lập độ cao tường, trần giả công trình

- Ở đây em xác định độ cao tường (Wall) và trần giả (Plenum) theo bản vẽ công trình trên Autocad.

Tạo Phòng/ Create Room

Sau khi tạo xong Template ta sẽ tạo các Room chi tiết Các Room tạo được gán các thông số (màu đỏ) từ Template đã tạo ở trước đó Tuy nhiên hoàn toàn có thể thay đổi các thông số này nếu muốn, khi ấy giá trị thay đổi chuyển từ màu đỏ sang màu đen nhưng chỉ áp dụng cho Room đang thay đổi mà không ảnh hưởng tới giá trị gốc của Template

- Thông số Floor: Có phần Length và Width để nhập thông số chiều dài và rộng của phòng đó, tuy nhiên phần mềm chỉ quan tâm đến diện tích tổng, nên có cách đơn giản hơn đối với các phòng không có hình dạng hình chữ nhật đó là tính tổng diện tích (bằng cách đo trên bản vẽ CAD thì đơn giản) sau đó cho 1 cạnh là 1, cạnh kia để tổng diện tích đã đo

- Thông số Roof:nếu là tầng trên cùng thì mới có mái, nếu mái bằng thì chọn vào Equal Floor

- Phần Wall ở đây được hiểu là các cạnh tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời

- Đo trên bản vẽ CAD chiều dài của tường rồi nhập thông số chiều dài vào ô Wall

- Direction: là hướng của tường đã khai báo, hướng này được đo theo phương chuẩn như sau:

+ Hướng Bắc : 0 độ + Hướng Đông : 90 độ + Hướng Nam : 180 độ + Hướng Tây : 270 độ

- %Glass: Tính sơ bộ phần trăm lượng kính chiếm diện tích trên tường vừa khai báo Hoặc số lượng kính là bao nhiêu (Qty) tương ứng với kích thước chiều dài (length) và chiều cao (height)

- Ví dụ phòng nghiệp vụ kỹ thuật ở tầng 5 của công trình có thông số như sau:

+ Độ dài tường hướng Bắc : 2.9 m và có 1 cửa sổ kính kích thước 2x1.1m

+ Độ dài tường hướng Tây: 4.2 m và có 1 cửa sổ kính kích thước 2.6x2.2m

Bảng 2.7 Thông số phòng Deluxe D1 tầng 7

- Với các tab Room, Roofs, Walls, Int Loads, Air Flow: thì hầu như là khai báo lại các thông số đã làm trong phần Template phía trước

- Partition: là vách ngăn giữa các phòng khi vách đó không tiếp xúc trực tiếp với mặt trời đồng thời có chênh lệch nhiệt độ giữa 2 phòng với nhau , chẳng hạn phòng tiếp xúc với thang máy, phòng đệm

+ Ví dụ như phòng nghiệp vụ kỹ thuật tầng 5 có 1 vách ngăn dài lần lượt 5,5 m được thiết lập như hình bên dưới:

Bảng 2.8 Thông số thiết lập Partition phòng Deluxe D1 tầng 7

Thiết lập hệ thống và sơ đồ điều hòa không khí

- Trước khi thiết lập hệ thống trong phần mềm Trace 700 cần hình dung sẵn là công trình cần ứng dụng hệ thống gió kiểu gì để tiến hành công việc tính tải vì với mỗi loại hệ thống sẽ có ảnh hưởng nhất định đến tải hệ thống, có thể dùng FCU hay AHU hay heat pump

- Với công trình khách sạn Green Word Nha Trang được xây dựng chia thành các phòng diện tích khác nhau như: văn phòng, nhà hàng, caffe, phòng nghỉ và công trình cũng có bể bơi trong nhà

- Do vậy công trình này em sẽ sử dụng 2 hệ thống phân phối gió: FCU kết hợp PAU cho các phòng trong khách sạn và AHU kết hợp bộ xử lý gió tươi PAU cho bể bơi trong nhà

2.6.1 Hệ thống phân phối sử dụng FCU

2.6.1.1 Thiết lập hệ thống FCU kết hợp PAU

- Ở phần mềm Trace mở mục Create Systems Tại tab Selection cho phép lựa chọn loại hệ thống phân phối gió Đối với hệ thống sử dụng FCU, tại mục System Category em chọn loại Constant Volume – Mixing (hệ thống có lưu lượng không đổi, không có hòa trộn) Loại hệ thống System Type bên dưới là Fan coil ( loại quạt dàn)

Hình 2.9 Lựa chọn hệ thống FCU

29 - Tại tab Dedicated OA cho phép lựa chọn cấu hình PAU và cài đặt nhiệt độ thiết kế

Hình 2.10 Thiết lập thông số PAU o Mục Configuration cho phép lựa chọn PAU muốn sử dụng Nếu làm lạnh sơ bộ và khử ẩm sơ bộ thì Dehu or Cool Có dùng thêm điện trở sưởi ở PAU thì dùng thêm Reheat nữa o Ở đây em chọn loại Cool/Heat là bộ xử lý ưu tiên làm lạnh/sưởi ẩm gió tươi trước khi cấp vào đầu hồi FCU để hoà trộn với gió hồi o Thông số nhiệt độ cấp lạnh là 24℃ và cấp sưởi là 20℃ o Tại tab Temp/Humidity khống chế nhiệt độ gió lạnh cấp Max là 25℃ và Min là 16℃

- Hệ thống này dùng phương án hồi gió là hồi vào đầu hồi của FCU, ô

Advanced mục Return Air Path chọn Plenum

Hình 2.11 Lựa chọn đường gió hồi trần

2.6.1.2 Xây dựng sơ đồ điều hòa không khí

- Để xây dựng được sơ đồ điều hòa không khí của hệ thống đã chọn cần phải xác định được các thông số các điểm quá trình

- Để xác định thông số trạng thái như nhiệt độ, độ ẩm gió tươi, điểm thổi vào phòng thì phần mềm đã tính toán hộ chúng ta

- Bên dưới là bảng xuất kết quả tính toán cho phòng làm việc tầng 1 Kết quả tính toán các phòng khác xem ở phụ lục

Bảng 2.9 Bảng kết quả tính toán của phòng Deluxe D1 tầng 7

Hình 2.12 Sơ đồ điều hòa hệ thống dùng FCU

Bảng 2.10 Thông số điểm quá trình hệ thống FCU

Trạng thái Nhiệt độ khô, o C

2.6.2 Tính chọn FCU (Fan Coil Unit)

Cũng giống như dàn bay hơi, các FCU có năng suất lạnh thay đổi tuỳ theo:

- Nhiệt độ và lưu lượng nước lạnh vào và ra khỏi dàn

- Nhiệt độ và lưu lượng không khí vào và ra khỏi dàn

- Nhiệt độ nước lạnh vào là 7 o C và ra là 12 o C

- Nhiệt độ không khí trong nhà phụ thuộc vào từng khu vực của công trình

Từ bảng phụ tải nhiệt từng phòng ta lựa chọn FCU theo Catalog Daikin Bên dưới là phần tính chọn FCU cho các phòng tầng 7 Các tầng còn lại xem thêm ở phụ lục

Bảng 2.11 Lựa chọn FCU cho các phòng tầng 7

L nước Số lượng Số lượng kW kW m3/h m3/h

7 F7/P Superrior S6 2.41 FWM01- 10C-03 2.93 442 504 1 1 8 F7/P Suite ST1 1.81 FWM01- 10C-02 2.09 344 359 1 2 9 F7/P Trực tầng 1.64

2.6.3 Thiết lập hệ thống AHU

Hình 2.13 Lựa chọn hệ thống AHU

34 - Thiết lập hệ thống AHU thì em lựa chọn loại Constant Volume – Non mixing (lưu lượng không đổi, không hòa trộn) Loại hệ thống là Packaged Terminal Air Conditioner Ô Advanced, mục Return Air Path em lựa chọn kênh gió hồi là Ducted/hồi ống

- Tại tab Dedicated OA cho phép lựa chọn cấu hình AHU và lựa chọn loại PAU khi kết hợp với AHU Trong đồ án này em không kết hợp hợp AHU với PAU, vì thế, trong mục Configuration em lựa chọn None

Hình 2.14 Thiết lập hệ thống

2.6.4 Xây dựng sơ đồ xử lý không khí dùng AHU

- Để xây dựng được sơ đồ xử lý không khí khi dùng AHU ta cần xác định được các thông số trạng thái như nhiệt độ, độ ẩm gió tươi, điểm thổi vào phòng

- Hình 2-15 đưới đây thể hiện kết quả tính toán các thống số của AHU_1 cho khu vực dịch vụ coffee, buffet Kết quả của các AHU_2, AHU_3, AHU_4 được trình bày trong phần phụ lục

- Dựa vào kết quả tính toàn này này ta có thể lựa chọn AHU theo đặt hàng thiết kế dựa trên công suất lanh, lưu lượng gió, nhiệt độ trong nhà, nhiệt độ nước lạnh vào và ra dàn, nhiệt độ không khí trước và sau khi đi qua dàn

Hình 2.15 Bảng System Checksums AHU_1

- Dựa vào Hình 2-15 ta xác định được thông số các điểm quá trình như sau:

Bảng 2.12 Thông số điểm quá trình hệ thống AHU-3

- ta xây dựng được sơ đồ điều hoà không khí cho hệ thống sử dụng AHU trên đồ thị t-d như hình 2.16 dưới đây:

Hình 2.16 Sơ đồ điều hòa dùng AHU

CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ

Tính chọn Chiller giải nhiệt nước

Chiller được lựa chọn dựa trên tổng công suất lạnh thiết kế công trình Dựa vào kết quả tính toán của phần mềm Trace 700 ta xác định được công suất Chiller là 1098 kW (tOA = 32 o C, tư = 28 o C)

- Nhiệt độ nước lạnh ra khỏi dàn bay hơi t12 = 7 o C (vào t11 = 12 o C)

- Nhiệt độ nước giải nhiệt vào d ngưng: tw1 = tư + 3 = 28 +4 = 32 o C - Nhiệt độ nước giải nhiệt ra khỏi bình ngưng: tw2 = tw1 +5 = 32 + 5 = 37 o C

Từ nhiệt độ nước lạnh ra/vào bình bay hơi là 7/12 o C và nhiệt độ nước giải nhiệt vào/ra bình ngưng tw1 = 32 o C/tw2 = 37 o C ta lựa chọn được chiller khi tra catalogue của hãng Trane:

Trong đồ án lần này, em lựa chọn chiller theo phương pháp Swing chiller sử dụng nhiều chiller có công suất to nhỏ khác nhau

• Phương pháp Swing chiller - Thiết kế thông thường là 4-4-2 :gồm 2 chiller to (mỗi còn bằng 40% tải công trình ) và 1 chiller nhỏ (chiếm 20% tải công trình )

- Khi tải công trình nhỏ hơn 20% sẽ cho dừng 2 chiller to và cho hoạt động 1 chiller nhỏ

- Khi tải từ 20%-40% cho dừng chiller nhỏ, dừng 1 con chiller to và cho chạy 1 con chiller to

- Khi tải từ 40%-60% cho dừng 1 chiller to và chạy 1 chiller to và chiller nhỏ

- Khi tải từ 60%-80% cho dừng chiller nhỏ và chạy 2 chiller to

- Khi tải từ 80%-100% cho chạy cả 3 chiller

- HT vận hành mềm dẻo

- Tiết kiệm năng lượng do đáp ứng nhiều mức tải

- Tăng chi phí hệ thống

- Tăng số lượng bơm, số lượng van, đường ống… => Tăng chi phí đầu tư

Dựa vào kết quả tính toán của phần mềm Trace 700 ta xác định được công suất Chiller là 1005 kW Vì vậy, em lựa chọn 3 chiller với 2 con chiller có công suất 516kW và 1 con chiller có công suất 261kW Thông số chi tiết Chiller theo bảng 3.1 dưới đây:

Bảng 3.1 Bảng thông số lựa chọn chiller của hãng Trane.

Tính chọn Tháp giải nhiệt

Dựa vào kết quả tính toán của phần mềm Trace 700 ta xác định được công suất Chiller đạt max tại tOA = 31 o C, tư = 28 o C

Thông thường trong kỹ thuật điều hòa không khí lấy nhiệt độ nước ra khỏi tháp cao hơn nhiệt độ ướt từ 3 đến 5 K và nhiệt độ nước vào tháp cao hơn nước ra khỏi tháp 5K : tw1 = tư + (3 - 5K) tw2 = tw1 + 5K Ở đây ta chọn nhiệt độ nước ra khỏi tháp cao hơn nhiệt độ ướt 4K : tw1 = tư + 4K = 28 + 4 = 32 o C Nhiệt độ nước vào tháp cao hơn nước ra khỏi tháp 5K tw2 = tw1 + 5K = 32 + 5 = 37 o CLưu lượng nước giải nhiệt ở phần tính chọn Chiller là :

Từ nhiệt độ ướt tư = 28 o C và nhiệt độ vào tháp tw1 2 o C và ra tw2 = 37 oC với lưu lượng nước giải nhiệt L = 4518(l/min) => tra bảng 5.16 tài liệu tham khảo [1] ta tìm được 2 tháp giải nhiệt LBC 150 hãng Tân Phát (Đài Loan) Từ bảng 5.15 [1] ta được với thông số tháp giải nhiệt LBC 200 như sau:

Bảng 3.2 Thông số tháp giải nhiệt LBC 200 hãng Tân Phát

Lưu lượng nước Kích thước Quạt gió Ống nối đường nước Khối lượng

Lưu lượng gió Đường kính quạt

Vào Ra Xả Chảy tràn Khô Vận hành mm HP m 3 /min ỉ mm mm Kg Bar

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIÓ

Phương pháp thiết kế đường ống gió

Yêu cầu chung để thiết kế hệ thống ống gió là đường ống phải đơn giản nhất và nên đối xứng Các miệng thổi bố trí sao cho không khí được phân phối đồng đều trong phòng Hệ thống đường ống phải tránh được các kết cấu xây dựng và các thiết bị

• Hiện có 3 phương pháp chính để thiết kế hệ thống ống gió:

- Phương pháp giảm dần tốc độ - Phương pháp ma sát đồng đều - Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh

Mỗi phương pháp đều có những đặc điểm riêng và cho ta kết quả tính toán khác nhau về kích thước đường ống, quạt gió và các phụ kiện như côn, tê, cút ,

4.1.1 Phương pháp giảm dần tốc độ Để thực hiện phương pháp này người thiết kế có thể chủ động lựa chọn tốc độ gió ở từng đoạn ống từ miệng thổi của quạt đến đường ống chính, các ống nhánh cho tới miệng khuếch tán vào phòng

4.1.2 Phương pháp ma sát đồng đều

Phương pháp ma sát đồng đều là chọn tổn thất áp suất ma sát trên 1 mét ống

𝛥𝑝 𝑙 cho tất cả các đoạn ống đều bằng nhau để tiến hành tính toán thiết kế đường ống gió Phương pháp ma sát đồng đều ưu việt hơn hẳn phương pháp giảm dần tốc độ ở trên vì nó không cần phải cân bằng với hệ thống đường ống đối xứng Nếu hệ thống không đối xứng, có các nhánh ngắn và nhánh dài thì nhánh ngắn nhất cần phải có van gió đóng bớt để hạn chế lưu lượng Những hệ thống như vậy thường rất khó cân bằng bởi vì phương pháp ma sát đồng đều không đảm bảo được tổn thất áp suất như nhau trên các nhánh ống, cũng như không đảm bảo được áp suất tĩnh ở mỗi miệng thổi khuếch tán là bằng nhau

Phương pháp này đặc biệt thích hợp cho các hệ thống thuộc loại tốc độ thấp, được dùng phổ biến để thiết kế đường ống cấp, ống hồi và ống thải gió Người ta không dùng phương pháp này để thiết kế hệ thống áp suất cao

4.1.3 Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh

Phương pháp này xác định kích thước 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 phục hồi áp suất tĩnh không dùng để thiết kế ống hồi và phạm vi sử dụng ít hơn 2 phương pháp còn lại

4.1.4 Lựa chọn phương pháp thiết kế

Khi thiết kế cần bố trí đường ống gió sao cho hợp lý nhất, đơn giản nhất, ngắn nhất nhưng phải đảm bảo yêu cầu phân phối gió cũng như hồi gió hợp lý, duy trì các điều kiện vi khí hậu của từng khu vực

41 Trong đồ án này, em tiến hành tính toán theo phương pháp ma sát đồng đều theo cách chọn giá trị tổn thất ma sát cho 1(m) ống.

Lựa chọn cửa gió

4.2.1 Lựa chọn cửa gió cấp

Theo tài liệu [1] vận tốc gió khuyên dùng là:

- Miệng thổi đặt ở khu vực làm việc có vận tốc 0,3 – 0,75 m/s;

- Miệng thổi đặt trên cao khoảng 2-3 mét có vận tốc 1,5 – 3 m/s;

- Miệng thổi đặt trên cao 3 mét lấy vận tốc 3 – 4 m/s Để chọn loại miệng thổi thích hợp nhất ta căn cứ vào:

- Các chỉ tiêu kỹ thuật, đặc tính của từng loại miệng thổi do các nhà sản xuất cung cấp

- Đặc điểm vể kết cấu và kiến trúc công trình, trang trí nội thất

• Lựa chọn miệng gió cho các phòng trong khách sạn Đối với công trình khách sạn trong đồ án này, em lựa chọn miệng gió vuông khuếch tán của hãng Reetech, kích thước cổ 450x450 mm, có vận tốc 1.5 m/s cho các phòng ăn và phòng hội nghị có diện tích lớn của khách sạn và lựa chọn miệng gió hẹp dài có kích thước cổ 1000x140 mm, có vận tốc 1.5m/s cho các khu vực khác của khách sạn

- Công dụng: thổi gió 4 hướng giúp tản gió đều, phù hợp với hầu hết không gian

- Vị trí lắp: gắn lên trần giả hoặc có thể treo tự do

- Vật liệu: nhôm hình làm từ phôi A6063-T5, hợp chuẩn JIS H4100

- Xử lý bề mặt: sơn tĩnh điện màu trắng hoặc theo yêu cầu

- Kết cấu: có cơ cấu tháo lắp nhanh các cánh lõi ra khỏi khung để chỉnh van gió

- Phụ kiện: thường lắp với van OBD

- Công dụng: để thổi hoặc hồi gió

- Vị trí lắp: gắn lên trần giả hoặc vách giật cấp

- Vật liệu: nhôm hình làm từ phôi A6063-T5, hợp chuẩn JIS H4100

- Xử lý bề mặt: sơn tĩnh điện màu trắng hoặc màu khác theo yêu cầu

- Kết cấu: sử dụng cơ cấu cánh phẳng, tổn thất áp suất gió rất thấp

- Phụ kiện: thường lắp với van OBD

Thông số kỹ thuật của các miệng gió được mô tả ở hình 4.1, hình 4.2, hình 4.3, hình 4.4 dưới đây:

Hình 4.1 Thông số kỹ thuật của miệng gió vuông khuếch tán hãng Reetech.[8]

Hình 4.2 Hình ảnh miệng gió vuông khuếch tán khuếch tán.[8]

Hình 4.3 Hình ảnh miệng gió hẹp dài.[8]

Hình 4.4 Thông số kỹ thuật miệng gió hẹp dài hãng Reetech.[8]

 Từ lưu lượng từng phòng và số lượng miệng thổi đã bố trí theo mặt bằng ,dựa vào catalog miệng gió Reetech em lựa chọn miệng gió có thông số như bảng 4.1 dưới đây cho các phòng nghỉ tầng 7 của khách sạn

Bảng 4.1 Chọn miệng cấp cho các phòng nghỉ tầng 7

Lưu lượng miệng Độ xa luồng gió

Tổn thất m3/h mm x mm m/s m3/h m Pa

1 F7/P Deluxe D1 706 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 2 F7/P Superrior S1 360 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 3 F7/P Superrior S2 608 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 4 F7/P Superrior S3 673 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 5 F7/P Superrior S4 435 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 6 F7/P Superrior S5 435 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 7 F7/P Superrior S6 658 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 8 F7/P Suite ST1 1944 1200x140 2 1.5 1001 5.7 0.6 9 F7/P Trực tầng 457 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 10 F7/P Family 1389 1200x140 2 1.5 1001 5.7 0.6 11 F7/P Superrior S7 590 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 12 F7/P Superrior S8 360 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 13 F7/P Superrior S9 800 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 14 F7/P Suite ST2 2793 1200x140 2 2 1501 5.7 1.3 15 F7/P Deluxe D2 828 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 16 F7/P Deluxe D3 828 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 17 F7/P Deluxe D4 828 1200x140 1 1.5 1001 5.7 0.6 18 F7/P Deluxe D5 1200 1200x140 1 2 1501 5.7 1.3

4.2.2 Lựa chọn cửa gió hồi

• Lưu lượng gió hồi được tính bằng cách lấy lưu lượng gió cấp trừ đi lượng gió tươi Từ đó, dựa vào lưu lượng gió hồi ta cũng chọn được miệng gió hồi theo catalog miệng gió Reetech

• Lựa chọn cửa gió hồi cho các phòng nghỉ của khách sạn thì em lựa chọn miệng gió sọt trứng cánh thẳng để hồi gió

- Vị trí lắp: gắn lên trần giả, tường, hoặc gắn trực tiếp lên ống gió

- Vật liệu: nhôm hình làm từ phôi A6063-T5

- Xử lý bề mặt: sơn tĩnh điện màu trắng

- Kết cấu: cánh làm từ lá nhôm mỏng đan vuông góc với nhau cho tổn thất áp suất rất thấp Khung đôi cho phép tháo lắp nhanh phần lõi miệng gió để lấy phin lọc hoặc chỉnh van gió

- Phụ kiện: thường lắp với van miệng gió OBD

- Dưới đây là hình ảnh miệng gió hồi sọt trứng

Hình 4.5 Miệng gió sọt trứng cánh thẳng [8]

Lựa chọn ống mềm

Kích thước ống mềm kết nối với hộp gió của FCU được chọn dựa vào vận tốc gió và lưu lượng tính được, v=3-4 m/s và lưu lượng 190 l/s sử dụng phần mềm F-Duct tại mục Flexible ta nhập lưu lượng và độ dài ống ta chọn được ống D250 có thông số như hình 4.6 dưới đây:

Hình 4.6 Lựa chọn kích thước ống mềm

Lựa chọn van gió tươi

Tại mỗi phòng có lưu lượng gió tươi cũng như áp cấp từ quạt tới phòng là khác nhau, do vậy ta phải dùng van để điều chỉnh áp sao cho lượng gió tươi cấp cho các phòng đúng như lưu lượng thiết kế Van gió tươi ở đây em chọn loại van tròn và có gạt điều chỉnh bằng tay của hãng Đại Phúc

Hình 4.7 Van gió hãng Đại Phúc.

Thiết kế hệ thống gió cấp AHU

Từ lưu lượng gió tươi đã xác định, sử dụng phần mềm DuctChecker ta xác định được kích thước ống gió bằng cách nhập lưu lượng gió cần tính ở mục DuctSize

Ví dụ đối với khu vực sử dụng AHU 3 tầng 2, ta có lưu lượng và kích thước ống cũng như lưu lượng gió trong ống như bảng 4.2 dưới đây:

Bảng 4.2 Kích thước ống gió cấp AHU 3 tầng 2 ĐƯỜNG ỐNG GIÓ CẤP AHU 3

STT Đoạn Lưu lượng Kích thước Vận tốc

Thiết kệ hệ thống gió hồi AHU

• Tương tự ta có lưu lượng gió hồi ta cũng tính sơ bộ kích thước ống gió hồi cho khu vực AHU 3 tầng 2

Bảng 4.3 Kích thước ống gió hồi AHU 3 tầng 2 ĐƯỜNG ỐNG GIÓ HỒI AHU 3

Thiết kế hệ thống cấp gió tươi

Từ lưu lượng gió tươi đã xác định, sử dụng phần mềm DuctChecker ta xác định được kích thước ống gió bằng cách nhập lưu lượng gió cần tính ở mục DuctSize

Ví dụ đối với tầng 2, ta có lưu lượng và kích thước ống cũng như lưu lượng gió nên từ đó ta sẽ tiến hành tính toán được kích thước đường ống cấp gió tươi vào các phòng

Lưu lượng gió tươi sẽ bằng tổng lưu lượng gió tươi của phòng trong tầng 2:

- Sơ đồ đường ống cấp gió tươi của tầng 2 được thể hiện trong hình 4.8 dưới đây:

Hình 4.8 Sơ đồ đường ống cấp gió tươi tầng 2

Lựa chọn đoạn ống chính O-C:

 Từ bảng 7.1 và 7.2 tài liệu [1] chọn tốc độ khởi đầu là 5 m/s

Tiết diện ống yêu cầu : 0.416

5 = 0.083 m 2 Từ bảng 7.3 chọn ống cỡ 50x250 mm = 0.0875 m 2

48 Tính lại tốc độ gió : 0.416

0.0875= 4.75 𝑚/𝑠 Sử dụng bảng 7.11 tài liệu [1] để tính tiết diện ống nhánh và xác định cỡ ống axb theo phần mềm Ductchecker Pro Đối với đoạn A-B:

Tra bảng 7.11 tài liệu [1] ta có %tiết diện = 73.5 % Tiết diện ống = %tiết diện x tiết diện ống chính Đối với đoạn O-B, tiết diện ống:

A-B = 73.5%.0.083 = 0.061 m 2 Tương tự với các đoạn ống còn lại ta có bảng 4.4 tính cỡ ống của tầng 2 như sau:

Bảng 4.4 Kích thước ống gió tươi tầng 2 ĐƯỜNG ỐNG GIÓ TƯƠI TẦNG 2

Tính tổn thất đường ống cấp gió tươi

Tổng tổn thất ống gió gồm 2 thành phần: Tổn thất ma sát (p ms ) và tổn thất cục bộ(p cb ):

4.8.1.1 Tổn thất áp suất ma sát

- Trở kháng ma sát hay trở kháng đường dài được xác định theo công thức :

p 1 : trở kháng ma sát trên 1m chiều dài ống

- Trở kháng cục bộ do côn, cút, tê, được xác định theo công thức:

: hệ số trở kháng cục bộ

: khối lượng riêng của không khí,  = 1,2 kg/m 3

: vận tốc dòng không khí, m/s Ở đây ta sẽ tính tổn thất sơ bộ cho hệ thống cấp gió tươi tầng 2

Ta xác định tuyến ống dài nhất từ quạt tới miệng thổi xa nhất và có tổn thất lớn nhất làm tuyến ống chính để tính tổn thất

Theo sơ đồ bố trí đường ống ta thấy đoạn ống từ trục kĩ thuật đến đầu cấp gió tươi cuối cùng là dài nhất và có trở lực lớn nhất nên ta tính trở kháng trên đoạn này để xác định cột áp của quạt

• Xét đường ống cấp gió tươi tầng 2 (trên đoạn đường ống chính gồm 1 côn thu và 1 cút 90)

• Trên đoạn ống chính tính tổn thất có đoạn ống gió chữ nhật dài 18,5m có kích thước axb = 350x250 Tốc độ không khí trong ống là 5 m/s

 Tra bảng 7.3, tài liệu [1] ta được 𝑑 𝑡𝑑 22mm Sau đó tra đồ thị hình 7.24 tài liệu [1], với 𝑑 𝑡𝑑 22mm và ꞷ = 5 m/s được ∆p = 1 Pa/m Tính tương tự với các đoạn ống khác

Vậy ta có tổn thất áp suất ma sát của tầng 2 là:

• Tính tương tự tổn thất ma sát cho tầng 2, 3, 4, 5 Kết quả tính toán tổn thất ma sát được thể hiện trong bảng phần phụ lục

4.8.1.2 Tổn thất áp suất cục bộ

- Tổn thất áp suất cục bộ được xác định theo công thức:

: hệ số trở kháng cục bộ

: khối lượng riêng của không khí,  = 1,2 kg/m 3

: vận tốc dòng không khí, m/s

❖ Tổn thất áp suất qua côn thu

- Đoạn A1 – A2: 350x250 – 300x250 mm, vận tốc trong ống là 5 m/s, Tỷ lệ tiết diện ống F2/F1 = 0,71 Tra phụ lục 3 tài liệu tham khảo [1] ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của côn thu là:  = 0.65

Thay vào công thức trên ta được trở kháng cục bộ tại côn này là:

 Tương tự ta tính được tổn thất áp suất qua côn thu các tầng còn lại Kết quả tính toán tổn thất qua côn thu được thể hiện trog mục phụ lục

❖ Tổn thất áp suất qua cút 90

Bảng 4.5 Hệ số trở kháng cục bộ của cút 90 Đường ống có 1 cút 90 có H0mm, W0mm, R"5mm, R/W =1,5

=> H/W = 1 Dựa vào bảng, ta tra được hệ số tổn thất áp suất cục bộ của cút 90 là  = 0,17

Vậy tổn thất áp suất cục bộ tại cút 90 đầu tiên trên doạn ống là:

❖ Tổn thất áp suất qua côn chuyển chữ nhật (CN) sang tròn

Hình 4.10 Hệ số trở kháng cục bộ của côn chuyển CN sang tròn

- Xét tầng 2: Trên đoạn ống nhánh cuối ta có sử dụng 1 côn chuyển chữ nhật (CN) sang tròn cụ thể: 150x150 mm – D150, góc  = 11

 𝐴 𝑂 /𝐴 1 = 0.8 Vậy hệ số tổn thất áp suất qua côn chuyển CN sang tròn là  = 0.036

Vậy tổn thất áp suất qua côn chuyển CN sang tròn của tầng 1 là

 Tương tự tính được kết quả tổn thất áp suất qua côn chuyển CN sang tròn cho các tầng còn lại Kết quả tính toán được thể hiện trong mục phụ lục

❖ Tổn thất áp suất qua ống mềm

- Xét tầng 2: Khi cấp gió tươi vào đuôi dàn lạnh cuối cùng, ta sử dụng ống mềm D200, lưu lượng qua ống là 70l/s Như vậy tra đồ thị ta ra được trở kháng cục bộ trên 1m ống mềm D200 là 0.7 Pa/m Ta sử dụng 1 ống D150 với chiều dài 2 m Vậy tổng trở kháng cục bộ của ống mềm là:p cb = 1.4 Pa

- Ngoài ra có thể tính tổn thất áp suất qua ống mềm bằng phần mềm Fduct

Hình 4.11 Đồ thị tổn thất áp suất của ống mềm theo Lindab

Hình 4.12 Tính tổn thất ống mềm bằng phần mềm Fduct

• Trở lực van VCD, van chặn lửa:

- Xét tầng 2, trên mặt bằng bố trí đường ống cấp gió tươi ta thấy trên đoạn ống nhánh chính gồm 1 van VCD kích thước D200

Ta có bảng trở lực của van VCD như sau:

Bảng 4.6 Trở lực cục bộ van VCD đường gió cấp cho tầng 1 Đoạn Số lượng Tổn thất,

 Tương tự ta tính được trở lực cục bộ van VCD đường gió cấp cho các tầng còn lại của công trình

• Vậy tổng tổn thất trên đường cấp gió tươi tầng 2 là : 𝐩 = 45 (Pa)

4.8.1.3 Tính tổn thất đường ống gió cấp và đường ống gió hồi AHU

• Xét AHU_1 ta tính được tổn thất cục bộ và tổn thất ma sát của đường ống cấp gió AHU_1 a, Tổn thất cục bộ

Bảng 4.7 Hệ số trở kháng cục bộ của cút 90

- Đường ống có 1 cút 90 có HE0mm, WE0mm, R"5mm, R/W =0.5

=> H/W = 1 Dựa vào bảng, ta tra được hệ số tổn thất áp suất cục bộ của cút 90 là  = 1.2

- Đường ống có 1 cút 90 có H`0mm, WE0mm, R"5mm, R/W =0.5

=> H/W = 1.33 Dựa vào bảng, ta tra được hệ số tổn thất áp suất cục bộ của cút 90 là  = 1.15

❖ Tổn thất áp suất qua côn mở

- Đoạn A1 – A2: 450x450 – 700x600 mm, vận tốc trong ống là 7.2 m/s, Tỷ lệ tiết diện ống F2/F1 = 2.1và góc ꝋ = 28 ℃ Tra phụ lục 3 tài liệu tham khảo [1] ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của côn thu là:  = 0.29

Bảng 4.8 Hệ số trở kháng cục bộ của côn mở

55 - Đoạn côn thu: 700x600 – 600x450 mm, vận tốc trong ống là 6 m/s, Tỷ lệ tiết diện ống F1/F2 = 2.07 và góc ꝋ = 15 ℃ Tra phụ lục 3 tài liệu tham khảo [1] ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của côn thu là:  = 0.05

- Đoạn côn thu: 600x450 – 450x450 mm, vận tốc trong ống là 5.34 m/s, Tỷ lệ tiết diện ống F1/F2 = 1.3 và góc ꝋ = 17 ℃ Tra phụ lục 3 tài liệu tham khảo [1] ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của côn thu là:  = 0.05

Bảng 4.9 Hệ số trở kháng cục bộ của côn thu

❖ Tổn thất áp suất qua chân rẽ

- Trên đoạn ống chính A-B có 2 chân rẽ Xét 1 chân rẽ ta có 𝑉 𝑏 /𝑉 𝑐 =0.9 Tra bảng 4-10 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.01

- Trên đoạn ống chính B-F có 2 chân rẽ Xét 1 chân rẽ ta có 𝑉 𝑏 /𝑉 𝑐 = 0.9 Tra bảng 4-10 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.01

- Trên đoạn ống chính F-G có 2 chân rẽ Xét 1 chân rẽ ta có 𝑉 𝑏 /𝑉 𝑐 = 0.9 Tra bảng 4-10 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.01

- Trên đoạn ống chính G-H có chân rẽ có 𝑉 𝑏 /𝑉 𝑐 = 0.9 Tra bảng 4-10 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.01

Bảng 4.10 Hệ số trở kháng cục bộ qua chân rẽ

❖ Tổn thất áp suất qua van

Bảng 4.11 Hệ số trở kháng cục bộ qua van

- Trên đoạn ống chính 6 van VCD Tra bảng 4-11 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.52

2 x6 = 33.6 Pa - Trên đoạn ống chính 1 van FD Tra bảng 4-11 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.12

❖ Tổn thất áp suất qua ống gió mềm

 Tương tự em tính được tổn thất ống gió cấp của các AHU còn lại Kết quả tính toán được thể hiện trong phần phụ lục

❖ Tổn thất áp suất qua miệng gió cấp

- Tổn thất qua miệng gió em tính cho miệng gió xa nhất

Bảng 4.12 Hệ số trở kháng cục bộ qua miệng gió

• Tính toán tương tự với các đường ống gió cấp và gió hồi còn lại của AHU

Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 6.2

4.8.1.4 Lựa chọn AHU/PAU (Air Handling Unit/Primary Air Handling Unit)

Bảng 4.13 Thông số lựa chọn AHU/PAU

Quạt cấp Quạt hồi Gió tươi Gió tuần hoàn Coil lạnh

Nhiệt độ /độ ẩm Tổng công suất nhiệt độ vào/r a

- Dựa vào bảng 4.13 thông số của AHU/PAU, em lựa chọn được AHU 1 theo phần mềm tính chọn AHU của hãng Huber & Ranner

- Sau khi nhập thông số và xuất kết quả thì thông số kỹ thuật và thông số kích thước của AHU 1 được thể hiện trong hình 4.13 và hình 4.14 dưới đây:

Hình 4.13 Thống số kỹ thuật của AHU 1

Hình 4.14 Thông số kích thước của AHU 1

- Lựa chọn tương tự với các AHU/PAU còn lại của công trình.

Hệ thống thông gió tầng hầm cho khách sạn

4.9.1 Giới thiệu về thống gió tầng hầm:

- Thông gió tầng hầm là sự trao đổi không khí giữa bên trong và bên ngoài của tầng hầm giúp tạo ra sự thông thoáng, giảm tải chất độc hại và cung cấp đủ oxi cho các hoạt động của con người dưới tầng hầm

- Tầng hầm là nơi ẩm thấp, dễ trở thành một “kho” chứa các mùi khó chịu, là nơi sinh sôi của nấm mốc và các chất ô nhiễm khác Các chất này lan ra môi trường không khí và có thể tích tụ lại tạo ra 1 môi trường độc hại, ô nhiễm

Vì vị trí tầng hầm là dưới mặt đất nên các hơi ẩm từ trong đất thấm qua nền, tường bao che Lượng ẩm này sẽ tiếp xúc với luồng không khí ấm hơn ở trong hầm, sự tiếp xúc này có thể tạo ra ngưng tụ Nếu nồng độ quá cao, sự ngưng tụ quá mức sẽ tạo ra mùi ẩm mốc khó chịu Nếu gặp điều kiện ẩm ướt hơn, các bào tử nấm mốc có thể phát triển thành các loại nấm mốc độc hại.[10]

4.9.2 Các phương án thông gió tầng hầm

Hình 4.14 Phương án thông gió tự nhiên cho tầng hầm

Thông gió tự nhiên tầng hầm là sử dụng các luồng không khí tự nhiên

Phương án này thường chỉ áp dụng có các tầng hầm có phần thiết kế cửa sổ, ô lấy gió đặc biệt, có thể mở và đóng tùy chỉnh Các cửa mở trong trường hợp bình thường và sẽ đóng lại khi có trời mưa để hạn chế sự xâm nhập của nước vào tầng hầm Để có kết quả tốt nhất thì các cửa lấy gió cần được bố trí cách đều và đối diện nhau, theo các hướng gió tự nhiên của tầng hầm Phương án này tiết kiệm được rất nhiều chi phí cho chủ đầu tư, tuy nhiên khi tầng hầm ẩm mốc quá cao, thì phương pháp này sẽ không hiệu quả.[10]

Thông gió cơ khí là phương án sử dụng hệ thống quạt hút và quạt cấp để tạo ra sự lưu thông không khí Phương án này có ưu điểm là khả năng điều khiển lưu lượng gió và chất lượng không khí tốt hơn so với phương án thông gió tự nhiên

Tuy nhiên phương án này có chi phí đầu tư và vận hành cao hơn

4.9.3 Tính toán thiết kế thống gió tầng hầm cho khách sạn

Tại Việt Nam, tiêu chuẩn áp dụng cho thông gió tầng hầm là tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5687:2010 về “Thông gió – Điều hoà không khí” Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về thiết kế, thi công hệ thống thông gió tầng hầm

4.9.3.2 Tính toán thiết kế hệ thống thông gió tầng hầm

Theo tiêu chuẩn TCVN 5687:2010, hệ thống thông gió tầng hầm cần đáp ứng các yêu cầu sau:

- Lượng gió thải cần thiết cho tầng hầm là 6 lần/giờ Lượng gió thải này được sử dụng để loại bỏ các khí độc hại, bụi bẩn và vi khuẩn trong tầng hầm

- Chiều cao cửa lấy gió và cửa thải tối thiểu là 2,5m Chiều cao này đảm bảo không khí lưu thông hiệu quả trong tầng hầm

Ta có lưu lượng gió được tính bằng công thức sau:

- Q: lưu lượng cần cấp, thải 𝑚 3 /ℎ)

- m: bội số tuần hoàn (số lần/h)

 Ta có kết quả tính toán lưu lượng gió cấp và hút thải tầng hầm được thể hiện trong bảng 4.14 dưới đây:

Bảng 4.14 Lưu lượng gió cấp và thải thông gió tầng hầm

Hút gió thải tầng hầm Cấp gió tươi

Diện tích Chiều cao Bội số trao đổi không khí

• Lựa chọn miệng gió cấp, miệng gió thải

- Ta lựa chọn kích thước cửa gió cấp và cửa gió thải là 1200x300

 Tiết diện của cửa gió là 𝑆 𝑐 = 1.2x0.3 = 0.36 (𝑚 2 )

- Ta lựa chọn tốc độ gió tại miệng gió cấp là 1 m/s

 Lưu lượng gió cấp qua 1 cửa là 𝐺 𝑐 = 𝑣𝑥𝑆 𝑐 = 1x0.36 = 0.36 (𝑚 3 /𝑠) 96 (𝑚 3 /ℎ)

- Ta lựa chọn tốc độ gió tại miệng gió thải là 1.5 m/s

 Lưu lượng gió cấp qua 1 cửa là 𝐺 ℎ = 𝑣𝑥𝑆 ℎ = 1.5x0.36 = 0.54 (𝑚 3 /𝑠) 1944 (𝑚 3 /ℎ)

- Ta có kết quả lựa chọn miệng gió được thể hiện trong bảng 4.15 dưới đây:

Bảng 4.15 Lựa chọn miệng gió cho thông gió tầng hầm

Hút khói thải tầng hầm 1 Cấp gió tươi

Chọn số miệng gió thải

Chọn số miệng gió cấp

• Tính toán đường ống hút thải hệ thống thông gió tầng hầm

- Tính toán kích thước đường ống tương tự như tính toán đường ống gió tươi mục 4.7

- Kết quả tính toán đường ống hút thải tầng hầm được thể hiện trong bảng 4.16 dưới đây:

Bảng 4.16 Kích thước đường ống gió hút thải tầng hầm 1 Đoạn

Phần trăm tiết diện ống

- Tính toán tương tự với đường ống gió thải tầng hầm 2, đường ống gió cấp tầng hầm 1, tầng hầm 2 Kết quả được thể hiện trong phụ lục 12

4.9.4 0Tính toán tổn thất đường ống gió và lựa chọn quạt cho hệ thống thông gió

• Xét đường ống gió thải của tầng hầm 1 ta có

- Xét trên đoạn ống chính O-A

Bảng 4.17 Hệ số trở kháng cục bộ của cút 90

- Đường ống có 1 cút 90 có H00mm, WP0mm, R00mm, R/W =2

=> H/W = 2.2 Dựa vào bảng, ta tra được hệ số tổn thất áp suất cục bộ của cút 90 là  = 0.13

- Đoạn côn thu: 500x500 – 350x350 mm, vận tốc trong ống là 4 m/s, Tỷ lệ tiết diện ống F1/F2 = 2.04 và góc ꝋ = 17 ℃ Tra phụ lục 3 tài liệu tham khảo [1] ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của côn thu là:  = 0.05

Bảng 4.18 Hệ số trở kháng cục bộ của côn thu

❖ Tổn thất áp suất qua van

Bảng 4.19 Hệ số trở kháng cục bộ qua van

- Xét trở lực qua 1 van VCD Tra bảng 4-11 ta thu được hệ số trở kháng cục bộ của chân rẽ là:  = 0.52

❖ Tổn thất áp suất qua miệng gió thải

- Tổn thất qua miệng gió em tính cho miệng gió xa nhất

Bảng 4.20 Hệ số trở kháng cục bộ qua miệng gió

• Tính toán tương tự với các đường ống gió cấp và gió hồi của hệ thống thông gió tầng hầm khác Kết quả tính toán được thể hiện trong phụ lục 13

4.9.5 Lựa chọn quạt cấp và quạt hút thải cho hệ thống thông gió tầng hầm

Tầng hầm là một không gian kín, thường bị thiếu ánh sáng và thông gió Việc lựa chọn quạt thông gió tầng hầm phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo không khí trong tầng hầm được lưu thông tốt, loại bỏ các khí độc hại, bụi bẩn,

Khi lựa chọn quạt cho thông gió tầng hầm, ta cần chú ý đến các yếu tố sau:

- Diện tích tầng hầm: Diện tích tầng hầm càng lớn thì quạt cần có lưu lượng gió càng lớn để đảm bảo hiệu quả thông gió

- Chiều cao tầng hầm: Chiều cao tầng hầm càng lớn thì quạt cần có áp lực tĩnh càng lớn để có thể hút được không khí từ tầng hầm lên cao

- Điều kiện môi trường tầng hầm: Nếu tầng hầm có nhiều bụi bẩn, khói độc, thì cần chọn quạt có khả năng chống bụi, chống nước tốt

Với diện tích tầng hầm trong công trình 650 m2 (không quá to, không quá nhỏ) nên em lựa chọn quạt In-Line có lưu lượng lớn cho hệ thống thông gió tầng hầm Em lựa chọn phần mềm Fantech để lựa chọn quạt hút thải phù hợp cho tầng hầm 1 với lưu lượng là 19500 𝑚 3 /ℎ và cột áp là 138 Pa

Lựa chọn quạt bằng phần mềm Fantech bao gồm 5 bước:

Bước 1: Xác định loại không gian mà quạt được lắp

Hình 4.15 Lựa chọn không gian lắp quạt

67 Tùy loại không gian mà ta sẽ lựa chọn từng loại quạt khác nhau

-Bước 2: Nhập lưu lượng quạt

Hình 4.16 Khai báo lưu lượng cần cấp

- Bước 3: Khai báo cột áp cho quạt, phần này đã được tính sau khi tính toán tổn thất đường ống

Hình 4.17 Khai báo cột áp quạt

- Bước 4: Lựa chọn nguồn điện được cung cấp cho quạt, tại mục này ta chọn Single or three phase,tần số dòng 50Hz

Hình 4.18 Khai báo thông số nguồn điện

- Bước 5 :Bước cuối cùng là việc ta chọn loại quạt ta mong muốn, ở đây em lựa chọn loại quạt In-Line cho hút thải tầng hầm

Hình 4.19 Lựa chọn loại quạt

Sau khi đã nhập đủ các bước và lựa chọn được quạt, thì ta được kết quả dưới đây, các thông số của quạt bao gồm tốc độ quạt, cân nặng, lưu lượng gió, cột áp quạt, độ ồn, v.v Đối với các phòng khác sẽ lựa chọn tương tự

Hình 4.20 Lựa chọn quạt hút thải tầng hầm 1

Hình 4.21 Thông số kích thước của quạt

Hệ thống hút mùi vệ sinh

4.10.1 Lý do nhà vệ sinh có mùi hôi

- Chất thải bám nhiều ở đường ống: Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây mùi hôi nhà vệ sinh Chất thải trong bồn cầu, bồn tiểu, bồn rửa mặt, khi phân hủy sẽ tạo ra các chất khí có mùi hôi, như hydrogen sulfide (H2S), methane (CH4),

- Bể phốt bị đầy hoặc bị tắc: Hầu hết các nhà hiện nay đều sử dụng bể tự hoại nhưng vẫn còn lượng bùn cặn tích tụ lại Nếu lắp đặt không chuẩn xác, ống này có thể bị tắc khiến khí hôi bốc ngược trở lại Việc khắc phục này cần có thợ chuyên nghiệp xử lý

- Mùi hôi từ ẩm mốc: Nhà vệ sinh thường xuyên ẩm ướt, thiếu ánh sáng là điều kiện thuận lợi cho nấm mốc phát triển, gây ra mùi hôi

4.10.2 Các biện pháp hút mùi vệ sinh

- Vệ sinh nhà vệ sinh sạch sẽ: Đây là biện pháp quan trọng nhất để loại bỏ mùi hôi nhà vệ sinh Cần vệ sinh nhà vệ sinh thường xuyên, lau chùi sạch sẽ các thiết bị vệ sinh, cống thoát nước, bể phốt

- Sử dụng các sản phẩm khử mùi: Có nhiều sản phẩm khử mùi trên thị trường, có thể sử dụng các sản phẩm này để khử mùi hôi nhà vệ sinh

- Lắp đặt hệ thống thông gió: Hệ thống thông gió sẽ giúp lưu thông không khí trong nhà vệ sinh, loại bỏ mùi hôi

- Sử dụng các thiết bị vệ sinh chất lượng: Nên sử dụng các thiết bị vệ sinh chất lượng, có độ bền cao, tránh bị hư hỏng gây ra mùi hôi

 Việc khử mùi vệ sinh có vai trò rất quan trọng đối với mỗi công trình, đặc biệt là đối với khách sạn Hút mùi vệ sinh góp phần mang lại không gian sạch sẽ, an toàn, tạo cảm giác dễ chịu hơn cho khách lưu trú

4.10.3 Tính toán thiết kế hệ thống hút mùi nhà vệ sinh

Theo phụ lục G (Quy định), lưu lượng không khí ngoài (gió tươi) cho các phòng được thông gió cơ khí [2] => bội số trao đổi không khí đối với nhà vệ sinh là 10 lần/h

Loại phòng, công trình Số lần (bội số) trao đổi không khí [x], [lần/h]

Phòng tắm, phòng vệ sinh 10

Lưu lượng khí cần hút mùi tại các khu vực được tính bằng công thức cần thiết:

- L: lượng không khí cần thiết, m 3 /h - n: số lần thay đổi không khí mỗi giờ, lần/h - V: Thể tích nhà vệ sinh, m 3

Kết quả tính toán lưu lượng các khu vực hút mùi vệ sinh được thể hiện trong bảng 4.21 dưới đây:

Bảng 4.21 Lưu lượng hút mùi vệ sinh tại các khu vực trong khách sạn

STT Tầng Khu vực Diện tích Chiều cao

• Xét tầng 1 của công trình, tầng 1 gồm có 6 nhà vệ sinh và được bố trí sơ bố như sau

Hình 4.22 Bố trí đường ống sơ bộ đường ống hút mùi vệ sinh tầng 1

- Lưu lượng hút mùi tầng 1 là 360 𝑚 3 /h = 100 l/s

Lựa chọn đoạn ống chính A-B:

 Chọn tốc độ khởi đầu trong ống là 2.5 m/s

Tiết diện ống yêu cầu : 0.1

2.5 = 0.04 m 2 Từ bảng 7.3 [1] chọn ống cỡ = 300x150 mm = 0.045 m 2

Tính lại tốc độ gió : 0.1

0.045= 2.2 𝑚/𝑠 Sử dụng bảng 7.11 tài liệu [1] để tính tiết diện ống nhánh và xác định cỡ ống axb theo phần mềm Ductchecker Pro Đối với đoạn B-C:

Tra bảng 7.11 tài liệu [1] ta có %tiết diện = 58 % Tiết diện ống = % tiết diện x tiết diện ống chính Đối với đoạn A-B, tiết diện ống:

Tương tự với các đoạn ống còn lại ta có bảng 4-22 tính cỡ ống của vệ sinh tầng 1 như sau:

Bảng 4.22 Kích thước ống gió hút mùi vệ sinh tầng 1

- Kết quả tính toán đường ống hút mùi của các tầng còn lại được thể hiện trong phụ lục 14

4.10.4 Tính toán tổn thất đường ống hút mùi và chọn quạt hút mùi vệ sinh

• Tính toán tổn thất đường ống

- Tính toán tương tự như tính toán toản thất đường ống gió tươi ở mục 4.7

- Ta được kết quả tính toán tổn thất áp suất trên đường ống hút mùi vệ sinh tầng 1 được thể hiện trong bảng 4.23 dưới đây:

Bảng 4.23 Tổn thất áp suất đường ống hút mùi vệ sinh tầng 1

Air flo w Win d Duct dimentions (mm)

Resist ance Sectio n Type rate velo city

Press ure coeffic ient resista nce len gth

Air flo w Win d Duct dimentions (mm)

Resist ance Sectio n Type rate velo city

Press ure coeffic ient resista nce len gth

• Chọn quạt hút mùi vệ sinh

- Với kết quả tính toán lưu lượng và tổn thất áp suất của các khu vực vệ sinh tầng 1 thì em lựa chọn quạt hút mùi bằng phần mềm Fantech

- Với lưu lượng L = 360 m 3 /h, và P = 14.7 Pa

- Sau khi nhập thông số lưu lượng và cột áp vào phần mềm thì bước cuối cùng là lựa chọn loại quạt sử dụng Ở đây, em lựa chọn quạt hút mùi vệ sinh là quạt In-Line

- Hình 4.23 và hình 4.24 thể hiện thông số kỹ thuật, thông số kích thước của quạt hút mùi đã lựa chọn được

73 - Tương tự ta lựa chọn được quạt cho hệ thống hút mùi của công trình

Hình 4.23 Thống số kỹ thuật của quạt hút mùi vệ sinh tầng 1

Hình 4.24 Thông số kích thước của quạt hút mùi vệ sinh tầng 1.

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG NƯỚC

Tính toán đường ống dẫn nước lạnh

5.1.1 Lưu lượng nước của Fan Coil Unit (FCU)

- Ta có bảng lưu lượng của FCU theo Catalog dưới dây:

Bảng 5.1 Lưu lượng nước của FCU

5.1.2 Tính toán đường ống nước Ở đây em dùng phần mềm để hỗ trợ tính toán đường ống nước Phần mềm mà em muốn giới thiệu ở đây là phần mềm Pipechecker Thực hiện tính toán kích thước đường ống được tuần tự như sau

Bước 1: Lựa chọn loại vật liệu của ống.Một số loại ống như ống thép STPG, ống nhựa PVC, ống thép cacbon SGP,…

Hình 5.1 Lựa chọn vật liệu ống

Bước 2: Nhập lưu lượng nước và xuất kết quả, ta có thể thay đổi đơn vị như , l/s ,m 3 /h, trong mục Properties Sau khi xác định vật liệu và lưu lượng ống ta có kết quả kích thước ống như dưới

Hình 5.2 Kích thước ống lựa chọn

Sau khi nhập lưu lượng ta được kết quả hiển thị phía dưới với các thông số cụ thể lần lượt như sau:Selected Pipe: đường ống được lựa chọn;

- Friction Loss (Pa/m): tổn thất ma sát;

- Flow Velocity (m/s): vận tốc của nước trong đường ống;

- O.D (Outside Diameter) (mm): đường kính ngoài;

- I.D (Inside Diameter) (mm): đường kính trong;

- W.T (Wall Thickess) (mm): độ dày ống

Tương tự, ta xác định được kích thước của các model FCU còn lại Kết quả kích thước ống của các model được thể hiện trong bảng dưới đây:

Bảng 5.2 Xác định kích thước ống kết nối FCU

Lưu lượng nước l/h 265 359 504 745 820 1154 1343 l/min 5 6 8.5 13 14 19 23 Đường kính danh nghĩa mm 20 20 20 25 25 25 32 Đường kính trong mm 21.6 21.6 21.6 27.6 27.6 27.6 35.7 Đường kính ngoài mm 27.2 27.2 27.2 34 34 34 42.7 Vận tốc nước trong ống m/s 0.23 0.23 0.23 0.36 0.36 0.36 0.38

 Tính toán tương tự cho các đoạn ống nước khác Ta được kích thước đường ống nước kết nối trong phòng máy Chiller được thể hiện trong phụ lục 7.3

5.1.3 Lưu lượng nước qua AHU

- Từ tải lạnh của AHU xác định qua tính toán, áp dụng công thức:

- Từ công thức (1) ta xác định được lưu lượng khối lượng nước qua AHU : m = Q/(Cp.t ) (kg/s) (2)

- Sau khi xác định được m (kg/s) từ công thức (2) thì ta xác định được lượng lượng thể tích theo công thức (3)

• Giả sử tính toán sơ bộ cho AHU_1 như sau:

- Từ tải lạnh của AHU-1 là 96 kW, áp dụng công thức (2): m = Q/(Cp t ) = 96/(4.18x5)= 4.6 (kg/s)

- Sau khi xác định được m (kg/s) ta xác định được lượng lượng thể tích bằng công thức số (3)

G = m/ρ = 4.6 /997 = 0.00461 (m 3 /s) - Có G ta xác định phần mềm PipeChecker được kích thước ống bằng phần mềm PipeChecker là D90

Hình 5.3 Kết quả tính toán kích thước đoạn ống nước kết nối vào AHU

• Tương tự ta áp dụng tính và đưa ra kết quả cho các AHU còn lại Kết quả kích thước đường ống của các AHU được thể hiện trong bảng 5.3 dưới đây:

Bảng 5.3 Kích thước đường ống các AHU

5.1.4 Tính toán kích thước đường ống Bypass

Trong thực tế thì tải hệ thống Chiller hoạt động sẽ thay đổi, gần như các hệ thống của các công trình đều hoạt động Nhưng có một vấn đề là nếu trong trường hợp nào đó mà khi tải xuống quá thấp, thì đồng nghĩa với việc Chiller và bơm đều sẽ giảm tải và lưu lượng nước đi vào Chiller cũng sẽ giảm theo Chính vì thế, ta cần có 1 đường ống bypass, để tránh trường hợp khi tải giảm quá thấp lưu lượng nước vào Chiller xuống dưới mức cho phép, khi hệ thống giảm tải thì đường ống bypass sẽ duy trì lưu lượng nước đi vào Chiller đảm bảo yêu cầu Đối với Chiller trong công trình, ta thấy Chiller hoạt động ở công suất thấp nhất là 30% Như vậy, ta tính được lưu lượng tối thiểu của 1 Chiller to của công trình là:

Ta tính được kích thước ống cho đường bypass là DN100 với vận tốc nước đi trong ống v = 1.1 m/s

Be_boi Công suất lạnh kW 96 52 23 85 30 160

Lưu lượng nước kg/s 4.6 2.5 1.1 4.1 1.4 7.7 2.4 m3/s 0.0046 0.0025 0.0011 0.0041 0.0014 0.0076 0.0024 l/min 276 150 66 245 86 461 144 Đường kính danh nghĩa mm 90 65 50 90 50 100 65 Đường kính trong mm 93.2 67.9 52.9 93.2 52.9 105.3 67.9 Đường kính ngoài mm 101.6 76.3 60.5 101.6 60.5 114.3 76.3

Vận tốc nước trong ống m/s 0.67 0.69 0.5 0.67 0.5 0.88 0.69

Hình 5.4 Kết quả tính toán kích thước đường ống Bypass

5.1.5 Tính toán tổn thất áp suất đường ống nước lạnh a, Xác định tổn thất ma sát theo đồ thị

Tham khảo tài liệu [1] giới thiệu hai phương pháp tính tổn thất đường dài là phương pháp hệ số trở kháng và phương pháp đồ thị Trong đó để đơn giản hóa việc tính toán tổn thất áp suất cho hệ thống ống nước người ta thành lập ra các đồ thị (hay gọi là toán đồ) để tra được ngay tổn thất áp suất cho một đơn vị chiều dài đường ống phụ thuộc vào tốc độ lưu động của nước, đường kính ống và lưu lượng nước Sau khi tra được tổn thất áp suất cho một mét chiều dài ống, ta chỉ cần nhân với chiều dài của đoạn ống tương ứng sẽ được tổn thất áp suất gây ra do ma sát

Trong phạm vi đồ án này, em sẽ sử dụng phương pháp đồ thị để xác định tổn thất áp suất đường dài Δp 𝑚𝑠 = l Δp 1 , (Pa)

- Δp 1 – tổn thất áp suất cho một mét chiều dài ống, Pa/m;

Theo tài liệu [1], ta được giới thiệu đồ thị xác định tổn thất áp suất cho một mét ống, Pa/m đối với ống dẫn nước bằng thép đen biểu 40 tiêu chuẩn, phụ thuộc vào lưu lượng thể tích của nước ở 20 o C, hoặc tốc độ nước và đường kính danh nghĩa của ống

Hình 5.5 Đồ thị xác định tổn thất trên mét ống b, Xác định tổn thất ma sát theo phần mềm Pipe Checker

Ngoài việc xác định kích thước đường kính ống như đã giới thiệu mục 5.1.1 phần mềm Pipe Checker còn hỗ trợ tính toán tổn thất ma sát trên mét ống Pa/m

Tính điển hình cho đoạn ống cấp nước lạnh từ chiller 3 ra ống góp có lưu lượng thể tích 88.8 m 3 /h ống thép đen tiêu chuẩn DN200, chiều dài 3.5 (m)

Hình 5.6 Xác định tổn thất ma sát trên mét ống bằng Pipe Checker

Từ lưu lượng và đường kính tính ra là DN200 ta có tổn thất trên mét ống là 50.1 Pa/m Ống dài 3.5m nên tổn thất ma sát của đoạn ống này là 50.1x3.5 = 175.35 (Pa) c, Xác định tổn thất cục bộ

Trở kháng cục bộ xuất hiện tại các loại phụ kiện trên đường ống như van, tê, cút, côn… Tùy theo kích cỡ được quy ra chiều dài tương đương với ống thẳng có cùng kích thước để sử dụng đồ thị rồi tính như trở lực ma sát đường dài

Các loại phụ kiện và van tùy theo kích cỡ sẽ được quy ra chiều dài tương đương để tính tổn thất áp suất.Các bảng 6.8 đến 6.10 tài liệu [1] giới thiệu chiều dài tương đương của các van và phụ kiện đường ống khác nhau

Trong đó: Δp 1 – tổn thất áp suất cho một mét chiều dài ống, Pa/m; Δl tđ – chiều dài tương đương của các van và phụ kiện, m Xét đoạn ống từ chiller 1 đến ống góp, tính điển hình cho van cổng, gắn trên đường ống cấp DN200 của Chiller Sử dụng bảng 6.8 và 6.9 tài liệu [1] ta tra được chiều dài tương đương của van cổng là 2.74 m

Từ đó xác định được trở lực cục bộ tại van: Δp cb = 50.1 x 2.74 = 137.3 Pa

Trong thực tế đoạn ống có các phụ kiện gây ra tổn thất áp suất từ máy ra lần lượt là côn chuyển (côn mở), nối mềm, cút 90, van điện từ, van cân bằng, van chặn Từ đường kính danh nghĩa, theo tài liệu [1] ta xác định được chiều dài tương đương của các thiết bị kết nối là:

- Van cân bằng có ltđ = 85.34 m;

- Ta thấy tổng chiều dài tương đương của các phụ kiện trên đoạn ống là:

Ta có tổn thất cục bộ của đoạn ống là:

5.1.6 Tính toán chọn bơm cho hệ thống nước lạnh

Bơm nước lạnh có nhiệm vụ tuần hoàn nước lạnh đã được làm lạnh ở bình bay hơi tới các FCU, AHU và PAU trong tòa nhà để làm lạnh không khí, thường là bơm li tâm Bơm li tâm có ưu điểm là có cột áp lớn có thể cung cấp nước cho tòa nhà dể dàng Bơm nước được chọn phải thỏa mãn yêu cầu về năng suất và cột áp tổng của hệ thống Bơm làm việc càng gần điểm có hiệu suất tối đa càng tốt trong suốt quá trình vận hành

Tổng trở lực đường nước lạnh là: ∆P = 187733 Pa = 19.1 mH2O Để đảm bảo cột áp bơm đáp ứng đủ ta chọn cột áp của bơm tăng lên 10%

Vậy cột áp bơm là H = 19.1 110% = 21 mH2O

Ta chọn 3 bơm (2 bơm to - mỗi bơm chiếm 40% lưu lượng nước giải nhiệt và 1 bơm nhỏ - chiếm 20% lưu lượng nước giải nhiệt) tổng lưu lượng nước cần cấp cho hệ thống là: L = 62 l/s

Sử dụng phần mềm chọn bơm của hãng Grunfoss Tại giao diện của phần mềm, em nhập thông số chọn bơm với L= 88.8 𝑚 3 /ℎ và cột áp P = 21 mH2O

Hình 5.7 Nhập thông số lưu lượng và cột áp vào phần mềm chọn bơm

Tính toán đường ống nước giải nhiệt

5.2.1 Tính toán đường ống nước giải nhiệt

- Theo kết quả chọn tháp giải nhiệt trong chương 3, mục 3.2 ta có lưu lượng nước của một tháp giải nhiệt là 2600 l/min = 43.3 l/s

 Hệ thống gồm 2 tháp giải niệt nên tổng lưu lượng nước tổng là:

𝑉 = 2𝑥43.3 = 86.6 (𝑙/𝑠) Tương tự tính toán đường ống nước lạnh thì tính toán đường ống nước giải nhiệt ta sử dụng phần mềm Pipe Checker Pro để tính toán kích thước các đoạn ống

Xét đoạn ống góp 2 tháp giải nhiệt có lưu lượng nước giải nhiệt là 86.6 ta tính được kích thước doạn ống là DN250

• Kết quả tính toán các đoạn ống còn lại trên đường ống nước giải nhiệt được trình bày trong phụ lục 7.4

Hình 5.9 Kết quả tính chọn kích thước đường ống góp nước giải nhiệt

5.2.2 Tính toán tổn thất áp suất đường ống nước giải nhiệt

- Trở lực trên đường ống nước giải nhiệt bao gồm cả trở kháng cục bộ và trở kháng ma sát Kết quả tính toán được thể hiện ở phụ lục 11

• Ta có: Tổn thất áp suất bao gồm - Tổng tổn thất áp suất ma sát của đường ống nước giải nhiệt đường cấp

- Trở lực cục bộ của bình ngưng tụ Chiller tra theo catalogue: 82.4 kPa

- Tổn thất cục bộ qua các phụ kiện trên đường ống nước giải nhiệt

 Tổn thất áp suất trên đường ống nước giải nhiệt được tính toán tương tự như đổi với trên đường ống nước lạnh Kết quả tính toán trở lực trên đường ống nước giải nhiệt được thể hiện trong phụ lục 11

5.2.3 Tính toán chọn bơm nước giải nhiệt

Theo kết quả tính toán trở lực đường nước giải nhiệt trong mục 5.2.2 là:

Do trong quá trình tính toán tổn thất áp suất trên đường ống ta bỏ qua một số thiết bị có tổn thất nhỏ nên để đảm bảo cột áp bơm đáp ứng đủ ta chọn cột áp của bơm tăng lên 10% Vậy cột áp bơm là H = 25.3 110% = 27.8 mH2O

Ta chọn 2 bơm to (mỗi bơm chiếm 40% lưu lượng nước giải nhiệt) và 1 bơm nhỏ (chiếm 20% lưu lượng nước giải nhiệt) với cột áp H = 27.8 mH2O

- Tương tự như chọn bơm nước lạnh thì khi chọn bơm nước giải nhiệt am cũng sử dụng phần mềm chọn bơm của hãng Grunfoss [9]

- Với thông số đầu vào của 1 bơm là 110 𝑚 3 /ℎ và cột áp = 27.8 mH2O thì em lựa chọn được bơm nước giải nhiệt có đường đặc tính và thông số kỹ thuật được thể hiện trong hình 5.10 và bảng 5.5 dưới đây:

Hình 5.10 Đường đặc tính của bơm nước giải nhiệt NBG 100-80-125/141

Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật của bơm nước giải nhiệt

Mô tả thiết bị Số liệu Đơn vị

Cột áp 28 mH2O Đường kính hút 291 mm

Công suất động cơ 45 kW

Tính toán đường ống nước ngưng

- Ta có lưu lượng nước ngưng của FCU được tính theo công thức:

- 𝑚 𝑤 : lưu lượng nước ngưng - 𝑊 1 , 𝑊 2 : dung ẩm trước khi vào dàn và sau khi ra khỏi dàn lạnh

Xét thông số trạng thái của phòng nghỉ Duluxe D1 tầng 17 của công trình được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 5.6 Thông số trạng thái của FCU

- Với 𝑄 𝑙 là nhiệt ẩn thải ra trong quá trình ngưng tụ hơi nước

85 - Từ bảng trên ta tính được được lượng nhiệt ẩn thông qua thông số nhiệt tổng và nhiệt hiện của máy lạnh đã cho trong catalogue

- Qua kết quả tính toán em tính được lưu lượng của máy lạnh trong phòng Duluxe D1 tầng 17 là 0.38 l/s

- Tra kích thước ống nước ngưng bằng phần mềm Pipe checker Pro ta được kích thước ống là ống PVC25

Bảng 5.7 Lưu lượng ống xả theo phương ngang

Bảng 5.8 Lưu lượng ống xả theo phương đứng

PVC Đường kính trong ống PVC (mm)

JIS Đường kính trong ống VP

Lưu lượng nước xả cho phép

PVC25 19 VP20 20 220 Không dùng làm ống xả gộp

Có thể dùng làm ống xả gộp

Tính chọn Bình dãn nở

Bình dãn nở là bình chứa nước dùng để điều tiết sự dãn nở nhiệt của nước trong hệ thống nước khi có thay đổi nhiệt độ Bình phải có sức chứa đủ lớn để chứa được lượng nước dãn nở của toàn hệ thống khi nhiệt độ nước thay đổi trong quá trình hệ thống dừng cũng như làm việc Ngoài ra nó có thể có thêm nhiệm vụ cấp nước và bổ sung nước cho hệ thống [1]

86 Bình dãn nở chỉ sử dụng cho các hệ thống nước kín Các hệ thống nước hở có dàn phun không cần bình dãn nở bì bể chứa nước đồng thời làm nhiệm vụ của bình dãn nở

Bình dãn nở được chia thành bình dãn nở kín và bình dãn nở hở:

• Bình dãn nở kiểu hở là bình có lỗ thông với không khí ngoài trời, nên áp suất làm việc của phía hút hệ thống luôn bằng áp suất khí quyển Bình dãn nở hở đơn giản về cấu tạo, rẻ tiền, không chịu áp lực, dễ vận hành nên được ứng dụng rộng rãi Độ cao của bình dãn nở phải đảm bảo tạo ra cột áp thuỷ tĩnh lớn hơn tổn thất thuỷ lực từ vị trí nối thông bình dãn nở tới đầu hút của bơm [1]

• Bình dãn nở kiểu kín là bình không có lỗ thông với không khí bên ngoài nên áp suất làm việc của hệ thống khác với áp suất khí quyển, do đó bình có áp kế để theo dõi áp suất hệ thống Bình dãn nở kín thường được sử dụng trong hệ thống nước nóng và nhiệt độ cao Bình cần trang bị van xả khí

Bình dãn nở kiểu kín được lắp đặt trên đường hút của bơm, cho phép khi vận hành áp suất hút của bơm gần như không đổi [1]

Thể tích bình dãn nở hở và kín nói chung được xác định theo phần trăm dãn nở của nước và của chính vỏ bình Để đơn giản thường người ta lấy thể tích bình dãn nở tối thiểu bằng 6% toàn bộ thể tích nước trong hệ thống (nước chứa trong đường ống và trong các dàn) [1]

Thể tích tối thiểu của bình dãn nở (chưa tính đến hệ số chứa của bình) cũng có thể tính theo công thức sau:

- β: Phần trăm dãn nở của nước, tra bảng 6.13 tài liệu [1, trag 275 ] - Vn: Thể tích toàn bộ nước chứa trong hệ thống, m 3 ;

- Vbgn: Thể tích tối thiểu bình dãn nở, m 3

Theo tài liệu [1] 𝑉 𝑏𝑔𝑛 được tính theo công thức

4 – thể tích nước trong đường ống, m 3 - VFCU – thể tích nước chứa trong FCU, m 3

- VAHU – thể tích nước chưa trong AHU, m 3 - Vbình bay hơi – thể tích bình bay hơi, m 3

87 Tra catalog FCU ta được lượng nước trung bình trong 1 FCU là 0.0006 m 3 Như vậy, với công trình có 272 FCU, nên tổng lượng nước FCU là: 0.1632 m 3 Theo mục 5.1.1.3 Tổng lưu lượng nước qua AHU/PAU là:

=> Tổng thể tích toàn bộ nước qua FCU/AHU/PAU là 0.1632 + 0.25 = 0.1883 m Dưới đây là bảng tính thể tích nước qua ổng trong toàn bộ hệ thống

Bảng 5.9 Kết quả tính thể tích qua đường ống trong hệ thống. Đoạn ống Đường kính trong Độ dài Thể tích

• Theo catalog Chiller [6] ta tra được lượng nước trong bình bay hơi là: 0.065 m 3

• Thể tích nước trong hệ thống là:

Giả sử hệ thống hoạt động với nhiệt độ cao nhất là 50 độ, tra bảng 6.13 tài liệu [1] ta được hệ số β = 1.1 %

• Thể tích bình dãn nở là:

𝑉 𝑑𝑛 = 𝛽 𝑉 𝑛 = 1.1%𝑥18.03 = 0.198 𝑚 3 Vậy thể tích tối thiểu của bình giãn nỡ là x = 0.198 m 3 8 lít.

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống điều hoà cho khách sạn Green Nha Trang
Tác giả	Phí Văn Hậu
Người hướng dẫn	TS. Hồ Hữu Phùng
Trường học	Đại học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ thuật Nhiệt
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	138
Dung lượng	7,73 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1] Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí, Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2007	Khác
[2] TCVN 5687 - 2010: Thông gió - Điều hòa không khí tiêu chuẩn thiết kế, Nhà xuất bản Xây Dựng	Khác
[3] Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 09:2013/BXD về các công trình xây dựng sử dụng năng lượng hiệu quả	Khác
[4] HVAC load design & analysis software, Trace 700	Khác
[5] Nonresidential cooling and heating load calculations, Table 2 Lighting power densities using space-by-space method	Khác