thiết kế, lắp đặt hệ thống điều hòa không khí cho nhà làm việc tổng công ty viễn thông quân đội viettel

Hệ thống điều hòa không khí có nhiệm vụ tạo ra và giữ ổn định các thông số trạng thái của không khí trong không gian hoạt động của con người, để con người luôn cảm thấy dễ chịu nhất tức

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH

THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO NHÀ LÀM VIỆC

TỔNG CƠNG TY VIỄN THƠNG QUÂN ĐỘI VIETTEL

Đề tài:

GVHD: TS Trần Danh Giang SVTH : Phạm Hồng Thịnh

K45 – Nhiệt Lạnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CHẾ BIẾN

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

1.1 Vai trò của điều hòa không khí đối với con người

Sức khỏe con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất lao động Hệ thống điều hòa không khí có nhiệm vụ tạo ra

và giữ ổn định các thông số trạng thái của không khí trong không gian hoạt động của con người, để con người luôn cảm thấy dễ chịu nhất tức là tạo cho con người điều kiện vi khí hậu thích hợp

1.2 Vai trò của điều hoà không khí đối với sản xuất

Điều hòa không khí có vai trò đặc biệt quan trọng thậm chí không thể thiếu đối với nhiều ngành công nghiệp: cơ khí chính xác, điện tử,…Các ngành công nghiệp nhẹ: dệt, thuốc lá, giấy… để đảm bảo chất lượng cao cho sản phẩm hoặc đảm bảo máy móc, thiết bị làm việc bình thường

1.3 Các hệ thống điều hòa không khí dùng trong thực tế hiện nay

1.3.1 Máy điều hòa cục bộ

1) Máy điều hòa cửa sổ

2) Máy điều hòa loại tách

1.3.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn

1) Máy điều hòa tách

2) Máy điều hòa nguyên cụm

1.3.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước

1.3.4 Máy điều hòa VRV

Khái niệm, nguyên lý, phân tích ưu nhược điểm của từng loại đã được nêu cụ thể trong đồ án tốt nghiệp

Chương 2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

2.1 Giới thiệu công trình

“Nhà làm việc của tổng công ty viễn thông quân đội Viettel” là một tòa nhà lớn có kiến trúc hiện đại, tọa lạc trên mặt bằng rộng khoảng hơn

50m, nằm tại Số 1 Giang Văn Minh Hai mặt chính của tòa nhà đối diện với 2 con đường lớn của thành phố Hà Nội là đường Giang Văn Minh và đường Kim Mã Tòa nhà được xây dựng với mục đích làm văn phòng làm việc Tầng 1 chủ yếu dùng làm sảnh đón tiếp Tầng 2 có một sảnh tầng, phòng họp, khu giới thiệu sản phẩm, khu phục vụ…Tầng 3 – 5 là khu nghiên cứu và ứng dụng công nghệ của hệ thống thông tin liên lạc Tầng 6 – 15 dùng làm văn phòng làm việc

Hệ thống điều hoà không khí cần phục vụ cho toàn bộ diện tích từ tầng 1 đến tầng 15 trừ các phòng kho và vệ sinh Các khu vệ sinh có đường thông gió thải Các cầu thang cần bố trí hệ thống quạt áp dương

để thoát nạn khi có hoả hoạn

2.2 Chọn các thông số thiết kế

2.2.1 Chọn các thông số thiết kế trong nhà

Các thông số được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con người Yêu cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 –

1992 Sau khi trọn và tra đồ thị ta được các thông số thiết kế trong nhà như bảng 2.1:

Bảng 2.1 Các thông số thiết kế trong nhà

2.2.2 Chọn các thông số thiết kế ngoài nhà

Qua việc phân tích các đặc điểm của công trình: đây là một công cộng sử dụng làm văn phòng làm việc nên đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm không khắt khe, không có phòng nào yêu cầu đặc biệt nên phương án cuối cùng được lựa chọn là điều hoà không khí cấp 3

Thông số ngoài nhà được chọn cho điều hoà cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 biểu diễn trên đồ thị I-d của không khí

ẩm, điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85

Sau khi chọn và tra đồ thị ta được các thông số thiết kế ngoài nhà như bảng 2.2:

Bảng 2.3: Các thông số cơ bản của phòng cần trang bị điều hòa

Bảng 2.3: tiếp

3÷5

Phòng nghiên cứu và

2.3 Phương pháp tính toán thiết kế

2.3.1 Tổng quát

Có nhiều phương pháp để tính toán cân bằng nhiệt ẩm, trong đề tài này trình bày các bước tính cân bằng nhiệt ẩm theo phương pháp

của mọi nguồn nhiệt tỏa ra và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa

Q0 = Qt = ∑Qht + ∑Qât

Sau đó tính năng suất gió thổi vào, gió hồi, gió tươi, nhiệt độ thổi vào…,chọn sơ đồ điều hòa thích hợp và lập sơ đồ điều hòa trên ẩm đồ t-d của không khí ẩm theo Carrier

Do tòa nhà có các tầng từ 3 đến 15 không có tường ngăn cách giữa các phòng với nhau mà chỉ ngăn cách bằng các tấm lửng bằng thạch cao cao từ 1,5 m đến 2 m nên các tầng này khi tính toán cân bằng nhiệt

ẩm thì ta có thể tính cho cả diện tích sử dụng của tầng mà vẫn đủ nhiệt tải của từng phòng

Hình 2.1 Sơ đồ tính toán nhiệt theo phương pháp

Q2

Nhiệt tỏa

Q3

Do người Q4

Do gió tươi

QN

Gió lọt

Q5

Nguồn khác

QhN

Gió tươi ẩn

QâN

Gió lọt hiện

Q5h

Gió lọt ẩn

Q5â

Khác

Q6

2.3.2 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa.

10) Các nguồn nhiệt khác

Do thời gian hạn chế nên ở đây em không thể trình bày tính toán cân bằng nhiệt ẩm Trong đồ án em đã trình bày phương pháp, công thức tính toán, giải thích chi tiết từng thành phần, cách tra số liệu và tính toán chi tiết cho một số phòng làm ví dụ, các phòng còn lại tính toán tương tự bằng cách lập bảng trong chương trình Excel và kết quả được tổng hợp ở trong hệ thống các bảng Ở đây em đã tổng hợp lại kết quả tại bảng 2.4

Bảng 2.4: Kết quả tính toán nhiệt tải Qh , Qâ , và Q0 cho từng phòng

2.3.3 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí

1) Thành lập sơ đồ điều hoà không khí

Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu

Qua phân tích đặc điểm của công trình ta thấy: đây là công trình điều hoà không khí thông thường không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm Do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đặt ra Sơ đồ này được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo được yêu cầu vệ sinh lại kinh tế, vận hành không phức tạp

2) Sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp

3

8 1

2

6 4

H

7 5

9 10

Hình 2.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp

1-Cửa lấy gió tươi, 2-Buồng hòa trộn, 3-Thiết bị xử lý ẩm, 4-Quạt gió cấp, 5-Ống gió cấp, 6-Miệng thổi,

7-Không gian điều hòa, 8-Miệng hồi, 9-Ống gió hồi, 10-Lọc bụi.

Hình 2.3 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp

biểu diễn trên ẩm đồ

N - Không khí ngoài nhà.

T - Không khí trong nhà.

H - Không khí sau khi hoà trộn.

O ≡ V – Điểm thổi vào.

t

N

T H

O

O V

2.3.4 Tính toán sơ đồ điều hoà không khí

hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần

gian điều hoà

âf hf

hf

Q Q

h

Q Q

4) Hệ số đi vòng bypass (εBF )

dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn với tổng lượng không khí thổi qua dàn Hệ số này được chọn theo bảng 4.22[3]

hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng

Qhef = Qhf + εBF.( Q5h + QhN )

Q = Q + ε ( Q + Q )

âef hef

hefQ Q

Q

hef

Q Q

=

εhef =

6) Nhiệt độ đọng sương của thiết bị

tra theo bảng 4.24 [3]

7) Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh

Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh được xác định theo biểu thức:

t0 = ts + (tH – ts).εBF Nhiệt độ điểm hoà trộn: t H =

tT , tN : Nhiệt độ không khí trong và ngoài nhà,

G

t G t

G N N + T T

8) Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh

Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức:

L = , l/s

Trong đó:

L – Lưu lượng không khí, l/s;

) 1

).(

.(

2 ,

heft t

Q

ε

−

−

2.3.5 Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp

Hình 2.4 Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ

số đi vòng và quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S.

Sau khi tính các hệ số, lập sơ đồ tính toán và kiểm tra điều kiện vệ sinh ta tính được năng suất lạnh yêu cầu của các phòng theo bảng 2.5.

Bảng 2.5: Tổng hợp năng suất lạnh yêu cầu

Diệntích

Chương 3 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA

KHÔNG KHÍ VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH CỦA

HỆ THỐNG

Sau khi so sánh và phân tích các ưu nhược điểm của các hệ thống điều hòa không khí hiện có trên thị trường Việt Nam, căn cứ vào tính chất của công trình phương án cuối cùng là lựa chọn thiết bị điều hoà không khí

nghệ của Nhật Bản đáp ứng được tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật của công trình

Tiêu chí lựa chọn:

- Một cụm dàn nóng cấp môi chất lạnh cho các dàn lạnh trong 1 hoặc 2 tầng

- Cố gắng sử dụng ít chủng loại dàn nóng để hệ thống đồng bộ và đơn

Hệ thống VRV-II bao gồm các thiết bị chính:

- Cụm dàn lạnh

- Cụm dàn nóng

- Hệ thống ống gas và bộ chia gas (REFNET)

Sau khi tính toán tải nhiệt cho các tầng của công trình với tiêu chí lựa chọn như trên, tiến hành lựa chọn theo các bước như sau:

+ Từ tổng năng suất lạnh danh định của các dàn lạnh của mỗi tầng ta chọn được cụm dàn nóng tương ứng của tầng đó Đối với các tầng có năng suất lạnh nhỏ thì ta có thể chọn 1 dàn nóng cho 2 tầng

+ Dựa vào năng suất lạnh của các dàn lạnh thành phần ta chọn được

bộ chia gas tại từng vị trí và dựa vào kích thước đầu ra của các bộ chia gas ta cũng chọn được kích thước của ống gas

Công trình này ta chọn dàn lạnh kiểu dấu trần nối ống gió, dàn lạnh cassette âm trần và dàn lạnh treo tường được tổng hợp trong bảng 3.1:

Tầng Phòng Kí hiệu lượngSố

Công suất lạnh

Ống nối Lỏng Hơi

Trung tâm dịch vụ FXS80LVE 2 9.3 φ 9.5 φ 15.9

Giới thiệu sản phẩm FXS125LVE 1 14.5 φ 9.5 φ 19.1

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật cơ bản của các dàn lạnh sử dụng

Bảng 3.1: tiếp

3÷5

Phòng nghiên cứu

và ứng dụng CN FXF80LVE 7 9.3 φ 9.5 φ 15.9 Sảnh tầng FXF50LVE 1 5.8 φ 9.5 φ 15.9

Kĩ thuật ĐH FXA40LVE 1 4.7 φ 6.4 φ 12.7

6÷14

Văn phòng FXF80LVE 6 9.3 φ 9.5 φ 15.9

3 hiên nghỉ FXF80LVE 3 9.3 φ 9.5 φ 15.9 Sảnh tầng FXF50LVE 1 5.8 φ 9.5 φ 15.9

15

Văn phòng FXF100LVE 6 11.6 φ 9.5 φ 19.1

3 hiên nghỉ FXF80LVE 3 9.3 φ 9.5 φ 15.9 Sảnh tầng FXF50LVE 1 5.8 φ 9.5 φ 15.9

Sau khi chọn được các dàn lạnh như trên ta cũng lựa chọn được các cụm dàn nóng tổng hợp trong bảng 3.2:

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật cơ bản của các dàn nóng sử dụng

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN

CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ

4.1 Lựa chọn và bố trí hệ thống phân phối không khí

4.1.1 Yêu cầu của miệng thổi và miệng hồi

Việc lựa chọn miệng thổi và hình thức thổi gió ta căn cứ và chiều cao, diện tích sàn không gian điều hoà, lưu lượng không khí cần thiết và các chỉ tiêu: có thẩm mỹ cao, hài hoà với trang trí nội thất của công trình, dễ dàng lắp đặt, độ ồn thấp; đảm bảo phân phối gió đều, tốc độ gió phù hợp, trở lực nhỏ …

4.1.2 Tính chọn miệng thổi, miệng hồi

Căn cứ vào đặc điểm công trình, mặt bằng trần để chọn số lượng miệng thổi Sau đó tính toán kiểm tra các thông số yêu cầu để điều chỉnh các thông số Ở công trình này chọn loại miệng thổi khuyếch tán để lắp đặt cho phù hợp với kiến trúc của các không gian điều hoà

4.2 Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí

Các yêu cầu chung của các hệ thống đường ống gió như là:

- Bố trí đường ống đơn giản và nên đối xứng

- Hệ thống đường ống gió phải tránh được các kết cấu xây dựng,

Có rất nhiều phương pháp tính toán thiết kế hệ thống ống dẫn không khí, trong đồ án này sử dụng phương pháp ma sát đồng đều để tính toán Tiến hành theo các bước sau:

+ Xác định tốc độ gió khởi đầu, tiết diện và tổn thất áp suất của đoạn ống đầu tiên từ quạt đến chỗ rẽ nhánh thứ nhất

+ Xác định kích thước của từng đoạn ống

+ Xác định tổng chiều dài tương đương của mạng ống gió với trở kháng thuỷ lực lớn nhất

+ Áp suất tĩnh tổng cần thiết để kiểm tra cột áp của quạt

Chương 5 CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG LẮP ĐẶT VẬN

HÀNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA

5.1 Công tác thi công lắp đặt

Việc lắp đặt hệ thống các dàn nóng, các dàn lạnh hệ thống điện động lực, điện điều khiển, hệ thống đường ống gió, thông gió vệ sinh… tất cả đòi hỏi phải chính xác đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, chắc chắn và thẩm mỹ

5.2 Công tác vận hành

Để duy trì sự hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống, đạt được các chế độ nhiệt ẩm theo yêu cầu, tránh được những sự cố đáng tiếc xảy ra, người vận hành phải là người có những kiến thức cơ bản về hệ thống

VRV-II Khi vận hành các thiết bị: máy nén, các thiết bị tự động… phải

tuân thủ những quy định chỉ dẫn trong quy trình vận hành máy và an toàn lao động

5.3 Công tác bảo dưỡng và sửa chữa.

Việc bảo dưỡng hệ thống: Dàn nóng, dàn lạnh thường xuyên là rất quan trọng nhằm tạo những điều kiện tối ưu cho sự hoạt động của các thiết bị đồng thời kịp thời phát hiện những hư hỏng, sự cố từ đó có biện pháp sửa chữa, khắc phục kịp thời duy trì sự làm việc ổn định của hệ thống đảm bảo các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật

Hệ thống điều hòa không khí có khả năng tự động thông báo sự cố

màn hình tinh thể lỏng của điều khiển Thông qua mã lỗi này người vận hành, sửa chữa khoanh vùng được sự cố làm giảm đáng kể thời gian khắc phục sự cố

KẾT LUẬN

Phương án lựa chọn hệ thống điều hòa không khí VRV-II với các dàn

lạnh dấu trần nối ống gió,dàn lạnh cassette âm trần và dàn lạnh treo tường, giải pháp cấp gió tươi bằng cách sử dụng các dàn thông gió tái thu hồi nhiệt HRV cho công trình là hết sức hợp lý cả về mặt kinh tế và kỹ thuật

Ưu điểm:

-Thỏa mãn các yêu cầu của thiết kế (độ lạnh, độ ồn, mỹ quan, sức khỏe, vận hành )

- Thi công và lắp đặt dễ dàng

- Tiết kiệm điện năng (trên 20%) do sử dụng máy VRV-II cũng như sử

dụng thiết bị với công suất nhỏ hơn

- Công suất nhỏ hơn do đó tiết kiệm được chi phí hoạt động

- Dễ dàng vận hành và sửa chữa, các khu vực quan trọng luôn luôn đảm bảo yêu cầu điều hoà

Nhược điểm:

- Chi phí đầu tư cao hơn do sử dụng thiết bị VRV-II dù hệ thống này rất

tiết kiệm năng lượng