luận văn hệ thống vrv (variable refrigerant volum)

Môi chất lạnh Gas R22 được bay hơi trực tiếp ở các indoor, số lượng tối đa của indoor trong một hệ thống một outdoor có thể lên tới 16 bộ.Sau khi bốc hơi và trao đổi nhiệt với không khí

Luận văn

HỆ THỐNG VRV (VARIABLE REFRIGERANT VOLUM)

phần I

b

hệ thống VRV (Variable Refrigerant Volum)

VRV là một hệ thống thiết bị điều hoà không khí trung tâm hết sức hiện

đại, một phát minh quan trọng của hãng ĐHKK nổi tiếng thế giới Daikin -Nhật

bản năm 1982

Môi chất lạnh (Gas R22) được bay hơi trực tiếp ở các indoor, số lượng tối

đa của indoor trong một hệ thống một outdoor có thể lên tới 16 bộ.Sau khi bốc hơi và trao đổi nhiệt với không khí trong phòng ,hơi môi chất lạnh được máy nén

ở outdoor hút về và nén lên dàn ngưng tụ ở đây,dưới áp suất cao và sau khi trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, hơi môi chất lạnh ngưng tụ lại thành dạng lỏng và sau khi qua lọc ẩm sẽ lại đi vào các indoor qua các van tiết lưu (Thermo expansion valve) ở mỗi indoor Cứ như vậy chu trình lại được tiếp tục

**Ưu điểm của phương án này là

+ Tiết kiệm điện năng :

Vào cuối những năm 70,để đối phó với cuộc khủng hoảng năng lượng ,rất nhiều quốc gia trên thế giới đã đầu tư nghiên cứu những giải pháp tìm nguồn năng lượng mới hoặc tiết kiệm việc tiêu hao những năng lượng đang được sử

dụng Máy ĐHKK VRV của hãng Daikin- Nhật bản là một phát minh thành

công cho mục đích đó Cụ thể:

- Máy nén có thể tự động điều chỉnh tốc độ nhanh, chậm qua đó thay đổi công suất bằng tần số phù hợp với tải sử dụng Công suất được thay đổi từ 15% - 100%, gồm 21 cấp tương đương

từ 30 -116 Hz Do đó,mức sử dụng điện năng có thể nói là tối ưu

sự lãng phí điện do máy chạy ở chế độ công suất trục không phù

hợp với tải là hoàn toàn không sảy ra

- Khi khởi động hoặc khởi động lại, máy được thiết kế luôn khởi động ở tần số thấp (42 Hz), do đó giảm tối đa dòng khởi động

+Tiết kiệm không gian lắp đặt:

Hệ thống ĐHKK trung tâm VRV là một trong những hệ thống đem lại những điều kiện tối ưu cho việc lắp đặt.Thể hiện ở chỗ:

- Chỉ cần tối thiểu 2m2 diện tích đặt máy trung tâm cho một máy công suất đến 100000BTU/h và chỉ cần duy nhất một khuvực đặt máy (tầng thượng)

- Chỉ cần khoảng cách tối thiểu100mmgiữa bụng dầm và trần giả

để đi đường ống kỹ thuật , kể cả cách nhiệt

+ Điều khiển hiện đại , thuận lợi :

Đối với người sử dụng , việc sử dụng máy ĐHKK (indoor) tại khu vực mình đang làm là hết sức đơn giản, giống như máy ĐHKK tại nhà Đó là dùng điều khiển từ xa có dây dẫn hoặc dùng điều khiển từ xa không có dây dẫn với đầy đủ các chức năng tắt , mở máy, cải đặt nhiệt độ phòng, lựa chọn tốc độ quạt, đặt chế độ hẹn giờ, thay đổi hướng gió thổi

Đối với người vận hành khả năng lựa chọn việc điều hành hệ thống cũng hết sức rộng rãi Có thể đặt mode điều khiển từ xa từ một trung tâm điều hành để

từ đó có thể theo dõi hoạt động của tất cả các máy mẹ (outdoor) và các máy con (indoor) Cũng có thể chọn phương án điều hành tất cả các máy con và máy mẹ trong hệ thống bằng cách nhóm các máy con lại thành nhóm tối đa 64 nhóm rồi điều khiển từ một máy con nào đó

+ Giảm thiểu chi phí thời gian thi công lắp đặt:

cũng như công năng của các loại vật tư Toàn bộ vật tư lắp đặt chủ yếu cho hệ thống VRV chỉ bao gồm :

Máy ĐHKK trung tâm VRV là một sản phẩm khá hoàn hảo Do đó ,như

đã nói ở trên , hệ thống ĐHKKsử dụng máy VRV không đòi hỏi nhiều các loại vật tư , thiết bị phụ , phụ kiện lắp đặt như các hệ thống khác Công việc lắp đặt đường ống không phức tạp lắm thời gian thi công ngắn

Ngoài ra những ưu điểm khác của hệ thống ĐHKK trung tâm VRV không thể không nhắc đến là :

- giảm thiểu khả năng mất nhớt do đi theo gas ở bên đường nén bằng cách sử dụng bộ tách nhớt gắn trên đường nén

- Vào những ngày mát trời , đồng thời với khi hệ thống hoạt động non tải dễ xảy ra hiện tượng ngập tải máy nén lúc khởi động hoặc khởi động lại Nhưng với những máy nén của hệ thống VRV thì có thể yên tâm hoàn toàn vì máy luôn được cài đặt ở chế độ khởi động mềm (tức là khởi động với tốc độ thấp)

- Sau khi lắp đặt, trong lúc vận hành chạy thử, những trục trặc nếu

có của hệ thống, những lỗi nếu có của người lắp đặt cách sử lý những trục trặc sẽ được hiện lên bằng kí hiệu trên màn hình tinh thể lỏng của bộ điêù khiển từ xa của mỗi cụm máy Điều này giúp nhiều cho người thi công và vận hành khi sử dụng máy

- Chiều dài đường ống gas/liquid của các máy ĐHKK kiểu Split chỉ được tối đa 15m và chênh lệnh độ cao giữa các indoor , outdoor chỉ khoảng 5m, thì ở hệ thống VRV chiều dài max của ống nối outdoor/indoor lên tới 100m và chênh lệch cao độ indoor/outdoor là 50m

** Nhược điểm của phương án này là :

- Giá thành máy ĐHKK trung tâm VRV còn khá cao, do được đánh giá là một trong những hệ thống thiết bị "thông minh ", vận hành tối ưu nhất trong các hệ thống ĐHKK trung tâm Tuy nhiên, nhờ vào những ưu thế vào tiết kiệm điện năng, tiết kiệm không gian, thời gian thi công, chi phí lắp đặt chắc chắn sẽ giảm đáng kể nhũng chi phí đầu tư tiếp theo khi công trình đưa vào sử dụng

- Chưa có máy ở dải công suất cao để lựa chọn

Hệ thống ĐHKK trung tâm (water cooled chiller)

Đây là hệ thống điều hoà trung tâm dùng nước làm chất tải lạnh Nước được làm lạnh ở phòng máy sau đó nhờ hệ thống đường ống dẫn được đưa đến các FCU (Fan Coil Unit) Quạt gắn tại các FCU sẽ thổi không khí tuần hoàn qua các dàn

để xử lí nhiệt độ cũng như độ ẩm Phòng máy được bố trí trên nóc của toà nhà

Hệ thống điều hoà máy lạnh sử dụng hệ thống giải nước Nhiệt độ và tốc độ gió trong mỗi phòng được điều khiển bằng THERMOSTART Các phòng sử dụng các FCU kiểu treo trần Số lượng fancoil trong mỗi phòng được tính toán bố trí kết hợp với các cửa gió để phân phối đồng đều gió trong phòng Hệ thống cung cấp khí tươi cấp khí sạch vào khoang trần nơi có gắn các FCU

- Tại khu vực cần điều hoà, nhiệt độ và tốc độ gió mỗi phòng có thể điều chỉnh

thông qua các Room - Thermostart tác động tới FCU

- Việc lắp đặt hệ thống không ảnh hưởng tới mỹ quan bên ngoài công trình

*Nhược điểm của phương án này là :

- Chi phí ban đàu tương đối cao

- So với các phương án khác chi phí lắp đặt cao , thời gian lắp đặt dài

- Khả năng tự điều chỉnh công suất theo phụ tải không có

- Tiêu thụ điện năng khá lớn : 1,19Kw/Ton lạnh

- Đòi hỏi không gian tối thiểu cho lắp đặt đường ống nước lạnh từ bụng dầm đến

trần giả là 300mm(làm giảm độ cao của phòng)

- Đòi hỏi người vận hành phải có trình độ chuyên môn nhất định và nhất thiết

phải được đào tạo

- Cần tới hai nơi đặt máy ( Tầng thượng : Đặt tháp giải nhiệt và bơm nước; Tầng

công trình (theo đúng nghĩa tên gọi của nó trong tiếng Anh ) thông thường người

ta đặt trên tầng mái để vừa tiện việc điều chỉnh vừa tiết kiệm không gian Cục

indoor đặt bên trong công trình thông thường được đặt trong trần giả Tuy nhiên

phải hạn chế độ chênh lệch về độ cao giữa in door và outdoor không vượt quá

50 m

Cục outdoor bao gồm :Máy nén ,thiết bị ngưng tụ,van tiết lưu,quạt làm mát Cục này làm nhiệm vụ thực hiện quá trình nén môi chất lạnh toả ra áp suất

bay hơi và áp suất ngưng tụ và nó còn đóng 1 trong 2 vai trò là dàn bay hơi

trong qúa trình làm nóng và dàn ngưng tụ trong quá trình làm lạnh

Cục indoor bao gồm dàn bay hơi quạt ,van Cục này chỉ đóng vai trò là dàn trao đổi nhiệt nó sẽ là dàn bay hơi trong quá trình làm mát và dàn ngưng tụ trong quá trình làm nóng

Một đặc điểm rất đáng chú ý của hệ thống VRV là hệ thồng điều khiển

Hệ thống này tương đối phức tạp vì phải đảm bảo yêu cầu chính xác tối ưu và có

hệ thống

Với hệ thống điều khiển này chúng ta có thể điều khiển cùng một lúc tới

128 indoor bằng một hệ điều khiển trung tâm vì vậy chúng ta có thể điều khiển các điều kiện trong phòng từ bên ngoài cách xa tới 1 km Ngoài ra còn sử dụng các điều khiển riêng biêt cho từng indoor đôi khi nếu cần thiết có thể sử dụng 2

bộ điều khiển cho 1 indoor Đây cũng là một lĩnh vực khá mới mẻ mà chúng em nhận thấy mình phaỉ tiếp tục tìm hiểu vấn đề trong quá trình gần đây nhất

Trong hệ này người ta sử dụng gas làm chất tải lạnh,một cục outdoor có thể tải nhiều cục indoor (tối đa có thể tới 16 cục),độ chênh cao trình có thể tới 50m, môi chất lạnh sử dụng cũng là một mối quan tâm lớn không chỉ của người sản suất,người tiêu dùng mà là của tất cả những người quan tâm đến môi trường hiện nay chúng ta phải lựa chọn những môi chất lạnh không những đảm báo các yêu cầu kỹ thuật mà còn phải quan tâm đến các yếu tố khác như khả năng tác động xấu đến sức khoẻ gây nên các căn bệnh nguy hiểm như bệnh đường hô hấp, bệnh ngoài da thậm chí nguy hiểm hơn đó là bệnh ung thư cũng như các tác động xấu đến môi trường như sự phá huỷ tầng ozon v v

Vi dụ:

fxd20k,25k,32k,40k,50k,63k,80k,100k,125k

(chỉ số 40k 40kcal/h )

Các outdoor thường dùng trong hệ VRV của DAIKIN:

ký hiệu máy MáY DAIKIN Hệ VRV OUTDOOR CôNG SUấT đIệN

(KW)

CôNG SUấT LạNH (KCAL/H)

nhìn vào bảng trên chúng ta có thể thấy được công suất lạnh của từng indoor và việc lựa chọn các indoor là dựa vào công suất lạnh này.Tuy nhiên một điểm rất quan trọng mà chúng ta phải quan tâm và cân nhắc đến khi lựa chọn đó

là :hình dáng,cách lắp của nó có phù hợp với điều kiện công trình hay không, cũng như khả năng thi công trong công trình như thế nào

Thông thường có các cách lắp phổ biến sau :treo trần ,treo tường lắp trên sàn Mỗi cách lắp có ưu nhược điểm riêng và lựa chọn cách lắp nào là phụ thuộc phần lớn vào điều kiện công trình cũng như thi công Trong thực tế công trường phổ biến hơn cả là giải pháp lắp trần vì nó có thể dễ dàng thực hiện bằng cách làm trần giả, trong hệ thống trần giả người ta thường bố trí đường ống phân phối khí từ indoor tới các miệng thổi và hệ thống thu khí tuần hoàn

Việc vận chuyển, tuần hoàn nước từ chiller tới các fancoin được thực hiện bởi các bơm với áp lực được tính toán cần thiết đủ để thực hiện nhiệm vụ này

CHILLER là một hệ thống máy nén,thiết bị bay hơi, thiết bị ngưng tụ,van tiết lưu CHILLER có hai loại ,loại làm mát bằng nước và loại làm mát bằng không khí

Loại làm mát bằng không khí có cấu tạo cồng kềnh hơn loại bằng nước , vì trong đó có cả hệ thống dàn quạt cho thiết bị ngưng tụ ở ngay bên trong nó Các quạt làm mát thường bố trí ở bên trên của máy ,hút không khí xung quanh môi trường để làm mát bình ngưng tụ Nước từ các fancoil trở về CHILLER (nước nóng) trao đổi nhiệt với CHILLER , rồi được bơm trở lại

Loại làm mát bằng nước có cấu tạo gọn hơn loại trên, vì không có quạt làm mát ,đồng thời diện tích của dàn trao đổi nhiệt bằng nước nhỏ hơn rất nhiều so với dàn trao đổi nhiệt bằng không khí Nhưng nó có một nhược điểm là có thêm một

hệ thống bơm nước giải nhiệt ,vì vậy mà việc quản lý hệ thống có phần phức tạp hơn

Nói chung cả hai loại trên đều sử dụng cho các công trình có công suất lạnh lớn như nhà cao tầng nhà nhiều phòng và rộng.Cả hai hệ thống trên đều cung cấp nước lạnh cho các fancoil bằng bơm nước lạnh.Các fancoil là các loại máy được đặt trong các phòng cần điều hoà ,nó có thể là các máy CASSETTE, máy CEILING MOUNTED Nó được cấu tạo bao gồm một dàn trao đổi nhiệt

,một quạt thổi không khí qua dàn trao đổi nhiệt ,các van và các loại hệ thống điều khiển khác

Hệ thống này cũng có thể sử dụng cùng một lúc cả quá trình sưởi và quá trình làm mát tuy nhiên cần phải có hệ thống 5 ống tương đối phức tạp ngoài ra còn cần các hệ thống van để chuyển đổi từ chế độ này sang chế độ khác khá phức tạp

Việc điều khiển năng suất lạnh của hệ thống này được thực hiện như sau +Khi tải trọng nhiệt trong phòng giảm lượng nước yêu cầu đến các dàn trao đổi nhiệt ít đi khi đó áp lực trong hệ thống tăng vì lượng nước còn laị trong đường ống tăng Sự tăng áp suất trên đường ống từ CHILLER tới các fancoil ( đường ống đẩy ) sẽ dẫn đến sự chênh lệch áp suất giữa đường ống hút và đường ống đẩy Có một thiết bị nối giữa 2 hệ thống đường ống này người ta gọi là thiết

bị bypaas trên thiết bị này có gắn van cảm ứng áp suất nhờ van cảm ứng này mà khi độ chênh lệch áp suất giữa 2 đường ống đạt đến một mức nào đó thì bypaas sẽ đựơc mở ra do vậy nước trên đường ống đẩy sẽ chảy sang đường ống hút quay trở lại CHILLER như vậy sẽ làm giảm nhiệt độ nước vào CHILLER( đồng thời cũng giảm luông lượng nước đến các fancoil)

Mức độ chênh lệch áp suất càng lớn thì độ mở của bypaas càng lớn khi đó lượng nước trở lại CHILLER càng nhiều dẫn đến nhiệt độ nước vào càng nhỏ khi

đó giảm năng suất lạnh Đến một lúc nào đó thì hệ thống bơm sẽ ngừng hoạt động sau đó đến hệ thống máy nén ngừng hoạt động và các fancoil chỉ sử dụng lượng nước còn lại trong đường ống, điều này tận dụng được quán tính nhiệt của nước

và tiết kiệm được năng lượng Khi tải trọng nhiệt trong phòng tăng hệ thống sẽ tự động hoạt động trở lại

sử lý sơ bộ không khí trước khi sử dụng toạ ra nhiệt độ cũng như độ trong sạch yêu cầu

Việc sử dụng AHU còn có ý nghĩa khác đó là tránh việc lấy không khí tươi ở nhiều phòng bởi vì rất khó khăn cho việc lắp đặt cửa lấy gió và thi công phức tạp

Máy điều hoà cục bộ

Loại máy này gồm có nhiều loại rất đa dạng nhưng nếu xét theo cấu tạo được chia ra làm 2 lọai cơ bản sau máy điều hoà 1 cục và máy điều hoà 2 cục

Với máy điều hoà 1 cục:

Toàn bộ được lắp đặt trong cùng một hộp vì vậy kích thước của các thiết bị trong

công suất của máy điều hoà cục bộ cũng khá nhiều tuy nhiên chỉ đáp ứng ở một giới hạn nhỏ và trung bình

Máy điều hoà 2 cục:

Với loại máy này thiết bị được chia thành 2 phần tách biệt

Phần thứ nhất là outdoor và phần thứ 2 là indoor một outdoor có thẻ gắn với 1 indoor nối giữa 2 cục này là đuờng ống dẫn môi chất lạnh Việc tách 2 phần riêng biệt nhằm mục đích để tạo sự gọn nhẹ trong việc lắp thiết bị bên trong công trình và do theo cách chế tạo có thể đặt chúng ở những khoảng cách nhất định do vậy có thể dễ dàng tìm

vị trí lắp đặt cho outdoor tạo sự thuận lợi cho quá trình lắp đặt cũng như mỹ quan cho công trình Tuy nhiên phải khắc phục một nhược điểm là tốn đường dây dẫn môi chất lạnh như vậy tốn kém về mặt kinh tế

Nếu xét theo nguyên tắc hoạt động thì ta có thể chia ra làm 2 loại : máy 1 chiều

và máy 2 chiều Máy 1 chiều là máy chỉ có thể hoạt động theo một chế độ đó là làm lạnh còn máy 2 chiều là máy có thể hoạt động ở cả 2 chế độ làm nóng và làm lạnh

Nguyên tắc hoạt động của loại này phức tạp hơn tuy nhiên có thể đáp ứng được yêu cầu cao hơn trong các công trình

Để xét xem có thể áp dụng được hệ thống này không chúng ta cần biết một số

ưu nhựoc điểm chung của hệ thống này :

hưởng rất lớn đến hiệu quả làm lạnh của máy Không thể bố trí loại máy này cho những khu vực không gian quá rộng đòi hỏi mỹ quan cao

Tóm lại mỗi phương án có những ưu nhược điểm riêng và điều kiện áp dụng riêng Việc lựa chọn phương án nào phụ thuộc vào từng công trình cụ thể tuỳ theo những yêu cầu kinh tế kỹ thuật được đặt ra

Tuy nhiên việc lựa chọn phương án nào cần phải được xem xét dưới tất cả các góc độ để có thể đưa ra một sự lựa chọn phù hợp nhất Muốn làm được điều này đòi hỏi chúng ta phải có những hiểu biết cụ thể và chi tiết của từng phương án phải cân nhắc được các vấn đề một cách tổng thể dựa trên những kiến thức đã học cũng như kinh nghiệm và trên cả điều kiện thị trường

B/ làm quen với các thiết bị máy móc trong văn phòng

Tìm hiểu các thiết bị máy móc trong phòng phục vụ cho công tác tính toán và thiết kế công trình điều hoà không khí Trong quá trình tính toán thiết kế có sự trợ giúp của máy tính,vì vậy mà công tác tính toán và vẽ có nhiều thuận lợi.Đặc biệt là trong thiết kế cơ quan đã sử dụng các ứng dụng của tin học vào trong công việc.Phần mềm ứng dụng phổ biến hiện nay đang sử dụng đó là AUTOCAD Trương trình này đã trợ giúp rất lớn trong công tác vẽ thiết kế ,không những vẽ nhanh chính xác mà bản vẽ thiết

kế được trình bày đẹp ,phù hợp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện nay.Nhìn chung văn phòng thiết kế gọn gàng không cồng kềnh, vì toàn bộ tài liệu bản vẽ có thể lưu trên máy ,công tác quản lý cũng dễ dàng hơn nhiều.Hệ thống máy tính được nối mạng với nhau ,chính vì thế mà việc trao đổi thông tin cũng như bản vẽ của người nay với người khác trên máy tính không mấy khó khăn.Việc vẽ bản vẽ để phục vụ cho công

Trong công tác thiết kế,ngoài việc tính toán bằng tay công ty đã có những trương trình tính toán nhiệt và công suất lạnh cho công trình cần điều hoà không khí Chương trình tính này nó cũng giúp một phần đáng kể trong công tác tính toán,nó được viết dựa trên cơ sở của ngôn ngữ lập trình fox Việc vào ra số liệu rất dễ dàng trên phông tiếng việt,do vậy người sử dụng rất thuận tiện ít sai,kết quả tính toán cũng chấp nhận được

Làm quen với các thiết bị máy móc trong văn phòng cũng là một công việc chiếm khá nhiều thời gian trong quá trình thực tập và cũng là vấn đề được động chạm đến nhiều trong thực tế công tác sau này

Với đặc điểm là một phòng kỹ thuật đặc biệt lại thuộc lĩnh vực xây dựng nên các chương trình tính toán như foxbro, excel, và chương trình vẽ autocad được sử dụng rất thường xuyên và là một phần không thể thiếu được trong công tác thiết kế cũng như tính toán kinh tế

Đặc biệt trong văn phòng với số lượng nhân viên đông và sự cần thiết trong vấn

đề xử lý đồng thời công việc nâng cao hiệu quả cũng như chất lượng làm việc, tiện lợi trong vấn đề trao đôỉ thông tin và quản lý các số liệu mặt khác lại có thể chia nhỏ công việc thành từng phần riêng biệt để mọi nhân viên có thể cùng làm việc nên việc nối mạng giữa các máy trong văn phòng là rất cần thiết Tuy nhiên để làm việc trong hệ thống này một cách có hiệu quả và không gây nhhững sự cố có thể ảnh hưởng đến công việc của cả hệ thống nên việc liên kết giữa các máy xử lý ra vào cập nhật các thông tin trên các máy là rất quan trọng và cần thiết phải sử dụng thành thạo chúng

Những kiến thức cơ bản mà nhóm thực tập đã nắm bắt được trong quá trình thực tập có thể được chia thành các phần nhỏ sau :

1 các phần mềm được sử dụng thường xuyên