Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho trung tâm thương mại và khu văn phòng của công trình tổ hợp làng quốc tế thăng long, hà nội

i MC LC Trang MC LC i DANH MC BNG vi DANH MC HèNH vii LI NểI U 1 CHNG I. TNG QUAN V IU HềA KHễNG KH 2 1.1. iu hũa khụng khớ 2 1.2. Tm quan trng ca iu ho khụng khớ 2 1.2.1. Trong sinh hot, dõn dng 2 1.2.2. Trong cụng nghip, sn xut 3 1.2.3. Trong lnh vc vn hoỏ, ngh thut 4 1.3. Phõn loi cỏc h thng iu ho khụng khớ 4 1.3.1. Theo mc ớch s dng 5 1. H thng iu ho tin nghi 5 2. H thng iu ho cụng ngh 5 1.3.2. Theo tớnh cht quan trng 5 1. H thng cp 1 5 2. H thng cp 2 5 3. H thng cp 3 6 1.3.3. Theo tớnh tp trung ca h thng 6 1. H thng iu ho cc b 6 2. H thng iu ho t hp ghộp 7 3. H thng iu ho trung tõm nc 11 Chơng 2: phân tích công trình và lựa chọn thông số tính toán 17 2.1 Phõn tớch cụng trỡnh 17 2.2. La chn cỏc thụng s thit k 18 ii 2.2.1 Chọn các thông số tính toán trong nhà 18 2.2.2 Chọn các thông số tính toán ngoài nhà: 20 2.2.3 Số lượng người. 21 2.2.4 Khí tươi. 21 2.2.5 Thông gió. 21 2.2.6. Hệ thống hút khói 22 2.2.7 Hệ thống điều áp 22 2.2.8 Phụ tải chiếu sáng 22 2.2.9 Tải trọng nhiệt thiết bị 22 2.2.10 Ngưỡng ồn. 22 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 23 3.1. Đại cương 23 3.2. NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA 24 3.2.1. Nhiệt xâm nhập qua kính do bức xạ mặt trời Q 11 24 3.2.2. Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che Q 2 31 3.2.3. Nhiệt hiện bức xạ qua mái Q 21 31 3.2.4. Nhiệt tổn thất qua vách Q 22 32 3.2.4. Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23 34 3.2.5. Tính nhiệt tỏa do thiết bị Q 3 35 3.2.6. Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do người tỏa ra Q 4 37 3.2.7. Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do gió tươi mang vào Q N 38 3.2.8. Nhiệt tổn thất do gió lọt Q 5 39 3.2.9. Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q 6 40 3.3. Xác định phụ tải lạnh 41 Chương 4: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 42 4.1 Thành lập sơ đồ điều hoà không khí 42 4.1.1 Sơ đồ thẳng 42 4.1.2 Sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp 43 iii 4.1.3 Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp 44 4.2. Tính toán sơ đồ điều hoà không khí 45 4.2.1. Hệ số nhiệt hiện phòng 45 4.2.2. Hệ số nhiệt hiện tổng 46 4.2.3. Hệ số đi vòng 47 4.2.4. Hệ số nhiệt hiệu dụng 47 4.2.5. Nhiệt độ đọng sương của thiết bị 48 4.2.6. Xác định lượng không khí qua dàn lạnh L(l/s). 49 4.2.7 Xác định nhiệt độ không khí tại điểm hoà trộn t H và tại điểm thổi vào t V 49 CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN MỘT SỐ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 51 5.1 Phân tích chọn hệ thống điều hòa không khí 51 5.2. Tính toán phụ tải lạnh chọn thiết bị 51 5.3 Tính chọn FCU 54 5.4 Tính chọn AHU 55 5.5. Tính chọn Chiller 56 5.6. Tính chọn tháp giải nhiệt 57 CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ 59 6.1. Khái niệm 59 6.2. Tính toán đường ống gió 59 6.2.1. Phương pháp thiết kế đường ống gió 59 6.2.2. Tốc độ không khí đi trong ống 60 6.2.3. Tính tiết diện đường ống gió cấp 60 6.2.4 Thiết kế hệ thống gió thải 62 6.2.5 Tính thông gió nhà vệ sinh 63 6.2.6 Tính chụp hút khói cho nhà bếp 70 iv CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC LẠNH, HỆ THỐNG THÔNG GIÓ, HÚT KHÓI, TĂNG ÁP CẦU THANG VÀ BUỒNG ĐỆM 72 7.1 Hệ thống đường ống dẫn nước lạnh 72 7.2 Xác định thông số kích thước đường ống 72 7.2.1 Xác định lưu lượng, tốc độ nước đi trong ống và đường kính ống 72 7.2.2 Tính toán kích thước đường ống dẫn nước lạnh cho các tầng 74 7.2.3 Tính toán kích thước đường ống dẫn nước lạnh xuyên tầng 76 7.2.4. Tính toán kích thước đường ống nước giải nhiệt 76 7.3 Tính toán tổn thất áp suất và chọn bơm 79 7.3.1. Tính toán tổn thất áp suất và chọn bơm nước lạnh 79 7.3.2. Tính tổn thất áp suất và chọn bơm cho tháp giải nhiệt 83 7.4. Tính thể tích của bình giãn nở 88 7.5. Hệ thống thông gió, hút khói, tăng áp cầu thang và buồng đệm 89 7.5.1 Các yêu cầu chung 89 7.5.2. Tính toán hệ thống thông gió, hút khói, tăng áp phòng đệm và tăng áp cầu thang 92 CHƯƠNG 8: TỰ ĐỘNG HÓA LẮP ĐẶT VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH TRUNG TÂM NƯỚC 103 8.1 Chức năng nhiệm vụ của hệ thống điều khiển 103 8.2 Điều khiển hệ thống Chiller – Tháp giải nhiệt 103 8.2.1 Điều khiển chiller và bơm nước lạnh 105 8.2.2 Điều khiển van By-pass 107 8.2.3 Điều khiển hệ thống tháp giải nhiệt 109 8.3 Nguyên lý điều khiển FCU 110 8.4 Nguyên lý điều khiển PAU 111 8.5 Lắp đặt đường ống gió và các phụ kiện 112 8.5.1. Lắp đặt đường ống gió 112 8.5.2. Các phụ kiện 112 v 8.6. Lắp đặt thiết bị của hệ thống ống gió và điều hoà không khí 113 8.6.1. Quạt gió 113 8.6.2. Lắp đặt FCU 114 8.7. Lắp đặt hệ thống lạnh 114 8.7.1. Lắp đặt máy lạnh trung tâm 114 8.7.2. Lắp đặt tháp giải nhiệt 115 8.7.3. Lắp đặt đường ống hệ thống làm lạnh 116 8.8 Điều khiển hệ thống tháp giải nhiệt 116 A. Điều khiển quạt tháp giải nhiệt 116 B. Tối ưu hóa tháp giải nhiệt 117 KẾT LUẬN 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. So sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hai hệ thống 13 Bảng 2.1 Thông số vi khí hậu thích ứng với trạng thái lao động khác nhau của con người 19 Bảng 2.2: Bảng tổng hợp các thông số tính toán trong nhà như sau: 20 Bảng 2.3 Giới thiệu thông số tính toán ngoài nhà cho các cấp ĐHKK khác nhau theo phụ lục 3 TCVN 5687- 1992: 20 Bảng 2.4 Thông số tính toán ngoài nhà. 21 Bảng 6.1. Đường kính ống hút khí thải cho Toilet khối văn phòng 65 Bảng 7.9: Tổn thất ma sát trên đường phân phối và hồi về từ các Cell. 84 Bảng 7.10: Tổn thất cục bộ Đường ống phân phối và hồi về từ các Cell. 84 Bảng 7.14: Tổng thể tích đường ống chứa nước lạnh tại cụm chiller 89 vii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1. Máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa, 2 chiều 8 Hình 1.2. Máy điều hoà lắp mái 9 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản 11 Hình 4.1. Sơ đồ điều hòa không khí thẳng. 42 Hình 4.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp. 43 Hình 4.3. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp. 44 Hình 4.4. Sơ đồ điều hòa không khí 2 cấp 45 Hình 5.1. Cấu tạo của tháp giải nhiệt 57 Hình 8.1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển phòng máy chiller (chiller plant contronller) 104 Hình 8.2. Sơ đồ điều khiển van Bypass. 107 Hình 8.3 Sơ đồ nguyên lý điều khiển FCU. 110 1 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, ngành Kỹ Thuật Lạnh và Điều Hoà Không Khí nói riêng cũng đã và đang có bước phát triển mạnh mẽ, trong những năm gần đây nó ngày càng trở nên đặc biệt quan trọng và thậm chí không thể thiếu trong các ngành khoa học kỹ thuật công nghệ cao Hightech, trong sản xuất như: Công nghệ chế biến thuỷ sản, cơ khí chính xác, y tế, điện tử, dệt may, công nghệ sinh học Việt Nam là một nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, quanh năm nóng ẩm nên nhu cầu sử dụng lạnh là rất lớn, nhất là trong những năm gần đây do sự phát triển về kinh tế đời sống người dân ngày càng cao. Vì vậy về điều kiện tiện nghi thoải mái ngày càng lớn, do đó việc tạo ra môi trường thích hợp theo nhu cầu của con người ngày càng được đặt ra và đó cũng chính là nhiệm vụ chính của em trong đồ án này: “Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí cho trung tâm thương mại và khu văn phòng của công trình tổ hợp làng Quốc tế Thăng Long- Hà Nội”, nhằm tạo ra môi trường không khí trong lành có nhiệt độ, độ ẩm thích hợp tạo cảm giác thoải mái phù hợp với yêu cầu thiết kế và sử dụng. Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng đây là lần đầu làm quen với việc thiết kế nên kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế, do vậy đồ án này chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy giáo. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Trần Đại Tiến đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đồ án này. Ban giám đốc và các anh chị Công ty cổ phần AKA Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian thực tập tại Công ty. Em xin chân trọng cảm ơn. Hà Nội, tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Đức Trung 2 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1.1. Điều hòa không khí Điều hoà không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp và thiết bị nhằm tạo ra và duy trì ổn định một môi trường vi khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, đảm bảo độ sạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lý của dòng không khí tùy theo mục đích sử dụng. Để đáp ứng được các yêu cầu của người sử dụng, hệ thống ĐHKK bao gồm các thiết bị chính sau: + Thiết bị xử lý không khí: dàn lạnh, dàn nóng, lọc bụi, tiêu âm nhằm mục đích thay đổi trạng thái thông số trạng thái của không khí; + Thiết bị vận chuyển và phân phối không khí: quạt gió lạnh, miệng thổi, miệng hút, đường ống gió giữ nhiệm vụ đưa không khí đã được xử lý tới nơi yêu cầu; + Thiết bị năng lượng: máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bi tiết lưu, quạt gió nóng làm nhiệm vụ cấp lạnh, cấp nước; + Thiết bị đo lường và điều khiển tự động: làm nhiệm vụ hiển thị các thông số trạng thái của không khí và điều khiển một cách tự động việc duy trì các thông số đó. 1.2. Tầm quan trọng của điều hoà không khí Cùng với sự phát triển vượt bậc về kinh tế, khoa học, công nghệ thì ĐHKK ngày càng khẳng định tầm quan trọng của mình đối với đời sống sinh hoạt, sản xuất của con người. 1.2.1. Trong sinh hoạt, dân dụng Môi trường khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp rất lớn tới trạng thái của con người và được thể hiện qua các yếu tố: nhiệt độ t, độ ẩm tương đối ϕ, tốc độ lưu chuyển không khí ω, nồng độ các chất độc hại và độ ồn. Nhiệt độ là yếu tố gây ra cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con người, do đây là yếu tố quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và môi trường không khí xung quanh. Nhiệt độ của con người luôn là 37 0 C mà nhiệt độ môi trường lại thường xuyên thay đổi vì vậy có sự chênh lệch nhiệt độ giữa người với môi trường 3 xung quanh dẫn đến quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ giữa cơ thể và môi trường. Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn nhiệt độ cơ thể người thì con người sẽ có cảm giác lạnh và ngược lại. Độ ẩm tương đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí. Nếu không khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hôi bay vào không khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Nếu độ ẩm quá lớn, mồ hôi thoát ra ngoài da bay hơi kém, sẽ dính lại trên da và gây cho con người có cảm giác khó chịu. Tốc độ lưu chuyển không khí ảnh hưởng tới cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể. Khi tốc độ lưu chuyển không khí ω quá lớn sẽ làm cho tốc độ cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể lớn có thể gây nên tình trạng mất nhiệt nhanh dẫn đến con người có cảm giác mệt mỏi và đau đầu Như vậy ta có thể thấy các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của con người. Điều hoà không khí giúp tạo ra môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người, ứng với các trạng thái lao động khác nhau, làm cơ thể con người cảm thấy dễ chịu, thoải mái, không nóng bức về mùa hè, rét buốt về mùa đông, bảo vệ được sức khỏe và phát huy được năng suất lao động cao nhất. 1.2.2. Trong công nghiệp, sản xuất Thành phần không khí và các thông số vật lý của nó có ảnh hưởng rất lớn tới các quy trình công nghệ trong các ngành công nghiệp, sản xuất. Mỗi quy trình công nghệ lại đòi hỏi những yêu cầu khác nhau về các thông số vật lý của môi trường. Vì vậy việc tạo ra một môi trường thích hợp là nhiệm vụ của lĩnh vực điều hoà không khí. Qua đó ta thấy Điều hoà không khí có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong công nghiệp và sản xuất. Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học thì nhiệt độ và độ ẩm của không khí là những yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, độ chính xác và độ bền của sản phẩm. [...]... giú th i, khu v c phong nhõn viờn v cỏc nh kho ph c v cho trung tam Thng m i 18 - T ng h m 2 cng g m khu v c xe v i di n tớch r ng, 5 nh kho, phũng Chiller, phũng mỏy phỏt i n, phũng phõn lo i rỏc, phong nhõn viờn - T ng tr t l trung tõm thng m i g m nhi u c a hng v khu v c vui chi dnh cho tr nh , h th ng thang mỏy t ng c b trớ chớnh gi a khu v c t o tớnh th m m v s thu n ti n khi di chuy n cho khỏch... c cho tr nh , khu v c i u khi n chỏyph c v cho nhu c u c a khỏch hng - Thỏp phớa ụng t ng 4 l khu v c nh hng v i thi t k sang tr ng v t tiờu chu n nghiờm ng t v v sinh.T ng 4 c a 2 thỏp c thụng v i nhau qua 1 v n hoa sinh thỏi ngay trờn khu trung tõm thng m i - T t ng 5 tr lờn c a thỏp phớa ụng l khu chung c cao c p, ph c v nhu c u sinh ho t t m trung c a khỏch hng v i 3 lo i cn h A, B v C Riờng khu. .. c b trớ chớnh gi a khu v c t o tớnh th m m v s thu n ti n khi di chuy n cho khỏch hng - Khu v c thỏp phớa Tõy t t ng 2 tr lờn t ng 28 l khu v c vn phũng v i s l ng 13 vn phũng m i t ng c thi t k th c hi n nhi u ch c nng, l khu v c riờng bi t v i trung tõm thng m i, phự h p v i yờu c u lm vi c t p trung - Khu v c trung tõm thng m i c thi t k trờn 3 t ng t t ng tr t t ng 3, bao g m c 3 t ng c a thỏp... 2: phân tích công trình và lựa chọn thông số tính toán 2.1 Phõn tớch cụng trỡnh Cụng trỡnh T h p nh a nng 28 t ng lng qu c t Thng Long t a l c t i v trớ c a b c nh t qu n C u Gi y- H N i v i quy mụ honh trỏng l i m nh n cho ton b khu v c T h p nh a nng 28 t ng lng qu c t Thng Long cao 28 t ng v i t ng di n tớch xõy d ng 4653,85 m2 bao g m: - 2 t ng h m v i t ng di n tớch 11772,5 m2 - Khu Trung tõm thng... i 3 lo i cn h A, B v C Riờng khu chung c t t ng 5 n 28 thỏp phớa chung c cao c p 5 sao nờn yờu c u ụng, do khụng ph i l khu u t khụng l n nờn ch s d ng i u hũa khụng khớ c c b ỏn c a em t p ch t p trung thi t k h th ng i u hũa khụng khớ trung tõm cho khu v c trung tõm thng m i v khu vn phũng 2.2 L a ch n cỏc thụng s thi t k 2.2.1 Ch n cỏc thụng s tớnh toỏn trong nh Vi c ch n cỏc thụng s nhi t v m... v t o th m m cho tũa nh Tũa nh c trang b c u thang mỏy chia u cho 2 thỏp phớa ụng v phớa Tõy, h th ng 3 thang mỏy v n chuy n hng, v n chuy n rỏc v nhõn viờn M i thỏp c b trớ 2 c u thang thoỏt hi m t t ng tr t c u thang b c b trớ i t t ng h m lờn c u thang b n t ng 28, cú 4 i t t ng h m t i t ng 4 l khu v c nh hng - T ng h m 1 ch y u l khu v c n t ng 3 c a trung tõm thng m i, 1 xe, cú khu v c c a... u ho khụng khớ trung tõm c n nhi u di n tớch s d ng - Khụng c n nhi u di n tớch b trớ thi t b Cỏc dn b trớ phũng gi i nhi t ch c n b trớ trờn mỏy, phũng bm v phũng mỏi, ớt nh h ng n cỏc i u khi n trung tõm N u l cỏc h th ng khỏc h th ng i u ho trung tõm - ng ng ga g n nh , d gi i nhi t n c thỡ c n di n b trớ i d i tr n tớch l n cho bm n c l nh v bm n c gi i nhi t C n di n tớch mỏi cho h th ng thỏp... v c a hng n nhanh 10 W/m2 Hnh lang v khu v c cụng c ng 5 W/m2 2.2.10 Ng ng n a i m/M c ớch nc c i cho phộp (dB) Vn phũng 45 C a hng bỏch húa v bỏn l 45 C a hng bỏch húa v bỏn l 45 Hnh lang v khu v c cụng c ng 50 23 CHNG 3: TNH TON CN B NG NHI T M 3.1 i cng i v i cụng trỡnh ny l Ký tỳc xỏ sinh viờn nờn h th ng phũng khỏc nhau nờn vi c tớnh toỏn nhi t ta tớnh riờng cho t ng lo i phũng riờng bi t, sau... l in u m th p s lm cho s i d b t, do ú hi u qu kộo s i gi m Trong cụng nghi p in n, phim nh, ph i ti n hnh trong i u ki n nhi t v c bi t l in ti n, in nhi u mu ũi h i m n nh kớch th c c a gi y, phim khụng b co gión th t th ng B i nhi u s d bỏm vo b m t c a gi y, phim nh lm gi m ch t l ng s n ph m Nhi t phim nh b cong vờnh, cũn n u cao v m th p s lm cho gi y v m quỏ cao thỡ s lm cho s n ph m b m, dớnh... trong nh nm khi nhi t v tin c y th p hn h th ng c p 2, nú duy trỡ c cỏc m t ph m vi cho phộp v i m ngoi tr i sai l ch khụng quỏ 200h m t t cỏc giỏ tr c c i ho c c c ti u 6 3 H th ng c p 3 H th ng ny duy trỡ cỏc thụng s trong nh trong m t ph m vi cho phộp v i m t sai l ch t i 400h trong m t nm 1.3.3 Theo tớnh t p trung c a h th ng 1 H th ng i u ho c c b H th ng i u ho c c b g m 2 lo i chớnh: mỏy i . thích hợp theo nhu cầu của con người ngày càng được đặt ra và đó cũng chính là nhiệm vụ chính của em trong đồ án này: Thiết Kế Hệ Thống Điều Hoà Không Khí cho trung tâm thương mại và khu văn phòng. trị văn hóa và lịch sử. 1.3. Phân loại các hệ thống điều hoà không khí Hệ thống Điều hoà không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ để tiến hành các quá trình xử lý không khí. kỹ thuật của hai hệ thống STT Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Hệ thống điều hoà không khí trung tâm Chiller Hệ thống điều hoà không khí kiểu VRV II I Các chỉ tiêu thiết kế (Nhiệt độ, độ