CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA CHO CÔNG TRÌNH... Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí đã có những bước tiến nhanh cho
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Trang 2NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
Chương 1: KHẢO SÁT CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN 5 SAO
TẠI VINPREARLChương 2: PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, LỰA
CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA CHO CÔNG TRÌNH
Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM
Chương 4: TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
Chương 5: TÍNH VÀ LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG
Chương 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ VÀ ỐNG NƯỚC
Chương 7: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG
KHÍ TRUNG TÂM NƯỚCChương 8: LẮP RÁP ,VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRUNG TÂMKẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Trang 3CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
KHÁCH SẠN 5 SAO TẠI VINPREARL
Khu nhà H2 là Khách sạn 5 sao đạt tiêu chuẩn quốc tế là một tòa nhà lớn có cấu trúc hiện đại gồm 6 tầng, cao trên 22m, tọa lạc trên một mặt bằng rộng gần 10.000
m 2 , nằm giữa hai quả đồi ở đảo Vinpearl (Hòn Tre) và mặt trước hướng ra Biển Đông
Đây là khu nhà mới được xây dựng nhằm phục vụ cho khách du lịch quốc tế và mọi miền trong nước về tham quan khu du lịch nổi tiếng Vinpearl land Ngoài ra đây là vị trí thường tổ chức các lễ hội lớn của cả nước như hội thi Hoa Hậu hay là Sao Mai Điểm Hẹn và các lễ hội khác.
Hệ thống điều hòa không khí cần đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch với môi trường vi khí hậu được tạo ra theo tiêu chuẩn tiện nghi của Việt Nam, chú ý mở rộng khoảng điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm ở các phòng đặc biệt dành cho khách quốc tế
Trang 4CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH
Lượng không khí sạch do hệ thống điều hòa không khí và thông gió cung cấp đảm bảo mức tiêu chuẩn 20m3/h cho một người trong tòa nhà Đồng thời tạo ra các vùng đệm như các sảnh chính, các khu vực chờ thang máy để tránh sự thay đổi nhiệt độ quá lớn cho người làm việc trong quá trình đi lại giữa các khu vực
Trang 5CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ, LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA CHO
CÔNG TRÌNH.
2.1 Mục đích và ý nghĩa của điều hòa không khí
Điều hòa không khí là các quá trình xử lý không khí cho không gian cần điều hòa, trong đó các thông số như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, sự tuần hoàn, lưu thông phân phối không khí, độ sạch cũng như các điều kiện hóa chất, vi sinh vật của không khí được điều chỉnh trong phạm vi cho phép đạt yêu cầu của không gian cần điều hòa
Trong công nghiệp chế biến thực phẩm đòi hỏi có môi trường phù hợp và ổn định đảm bảo cho quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm không bị hư hỏng Như vậy điều hòa không khí có ý nghĩa quan trọng trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống Ngành điều hòa không khí nó còn tác động thúc đẩy các ngành kinh tế khác phát triển
Trang 62.2 Vai trò của Điều hòa không khí đối với con người
và sản xuất.
Sức khoẻ con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng suất lao động Để quá trình thải nhiệt đó được diễn ra thì ta phải tạo ra một không gian có nhiệt độ, độ ẩm phù hợp với cơ thể của con người
Hiện nay hầu hết các công sở, khách sạn, nhà hát đều được trang bị hệ thống điều hòa không khí, nhằm đảm bảo cho khí hậu bên trong không gian điều hòa cho phù hợp với điều kiện vệ sinh, phục vụ nhu cầu của con người
Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí đã có những bước tiến nhanh chóng Ở các nước tiên tiến, các chuồng trại chăn nuôi của công nghiệp sản xuất thịt sữa được điều hòa không khí để có thể đạt được tốc độ tăng trọng cao nhất vì gia súc và gia cầm cần có khoảng nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để tăng trọng và phát triển
Trang 72.3 Các hệ thống điều hòa không khí
2.3.1 Điều hòa không khí một khối
2.3.2 Máy điều hòa tách
2.3.3 Hệ thống điều hòa dạng (tổ hợp) gọn2.3.4 Máy điều hòa nguyên cụm
2.3.5 Máy điều hòa VRV
2.3.6 Hệ thống điều hòa trung tâm nước.
So sánh hệ thống điều hoà trung tâm nước với các hệ thống điều hòa khác.
Hệ thống trung tâm nước có vòng tuần hoàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại
Có thể khống chế được nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng
rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất
Thích hợp cho các toà nhà như các khách sạn lớn, văn phòng và mọi kiểu kiến trúc
Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm đựơc vật liệu xây dựng
Trang 8 Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đặt ra cả về độ sạch và bụi bẩn, tạp chất
Ít phải bảo dưỡng sửa chữa
Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế
Vòng tuần hoàn lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát
Qua so sánh trên ta thấy được điều hòa trung tâm nước có nhiều điểm phù hợp hơn so với các hệ thống điều hòa khác Vì vậy em chọn hệ thống điều hòa trung tâm nước để thiết kế cho công trình này
Trang 9CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM
3.1 Chọn cấp điều hòa
3.2 Các thông số thiết kế bên trong và bên ngoài nhà 3.2.1 Chọn thông số tính toán không khí trong nhà.
Thông số tính toán cho không gian điều hòa.
tT = (25 2) oC T = (60 70)%
Chọn thông số để tính toán là: tT = 25oC, T = 65%.
Thông số tính toán cho hành lang và sảnh tầng.
tT = (28 2)oC, T = (60 70)%
Chọn thông số để tính toán là: tT = 28oC, T = 65%.
Trang 103.2.2 Chọn thông số tính toán không khí ngoài nhà.
Theo bảng 1.7 trang 22 [3] chọn thông số tính toán ngoài trời cho khu vực Nha Trang:
Mùa khô
Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%)
Kết hợp với đồ thị I - d và bảng trên ta có các thông số sau:
Nhiệt độ (oC) Độ ẩm (%) Nhiệt độ tS (oC) Entanpi (I)
kj/kg Dung ẩm (d) g/kg
Trang 113.2.3 Tốc độ không khí
Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh Tốc độ gió thích hợp tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khoẻ …thông thường tốc độ gió tiện nghi được lấy trong khoảng 0,07 ÷ 0,21m/s
3.3 Tính cân bằng nhiệt ẩm.
Để xác định năng suất lạnh yêu cầu ta có nhiều phương pháp để tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau, chủ yếu là hai phương pháp truyền thống và phương pháp Carrier
Trong công trình này em tính nhiệt ẩm theo phương pháp Carrier
Do các phòng nghỉ được thiết kế giống nhau nên tính nhiệt tải chỉ tính cho một tầng còn các tầng còn lại tính tương tự và được tính và đưa vào bảng
Trang 12Tính nhiệt ẩmtheo sơ đồ sau: Q0 = Qt = Qht + Qåt
Nhiệt người ẩn
Q4â
Gió
tươi ẩn
Qah
Gió
tươi hiện
QNh
Sơ đồ:3.1 Tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo Carrier
Trang 133.3.1 Lượng nhiệt bức xạ qua kính
Q11 = nt × Q11’.
Trong đó: nt – hệ số tác dụng tức thời.
Q11 - lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng 3.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t: Q21
k – hệ số truyền nhiệt
3.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22
td
t F
k
K m W
2 1
/ , 1
Q Q
t F k Q
Trang 143.3.4 Nhiệt hiện truyền qua sàn Q 23
Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức.
Q23 = k.F t, W.
Trong đó: F – diện tích sàn, m2
t = tN – tT hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong.
K – hệ số truyền nhiệt qua nền hoặc sàn, W/m2K
3.3.5 Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng, Q 31
Q32 = nt x nd x Q , W
Q Tổng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng.
nt - Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng
nd - Hệ số tác dụng đồng thời
Trang 153.3.6 Nhiệt hiện toả ra do máy móc, Q 32
Q = N i , W
N i : công suất điện ghi trên dụng cụ, W
3.3.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa Q 4
Q 4h = n n d q h , W.
Trong đó: n – Số người trong không gian điều hoà
n d – Hệ số tác động không đồng thời, chọn n d = 0,8
q h – Nhiệt hiện toả ra từ một người, W/ người
3.3.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi đem vào Q hN , Q aN
Q hN = 1,2 n l ( t N – t T ), W.
Q aN = 3,0 n l ( d N – d T ), W.
Trong đó: n – Số người trong phòng điều hoà, n = 2 người.
L = n.l, Lưu lượng không khí, l/s.
l – Lưu lượng không khí tươi cần cho một người trong một giây, l/s.
t N , t T : là nhiệt độ của bên trong và bên ngoài không gian điều hòa.
Trang 163.3.9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q 5h và Q 5a
Q5h = 0,39 V (tN – tT), W
QaN = 0,84 V (dN – dT), W
Trong đó: V – thể tích phòng, m3
- hệ số kinh nghiệm
Xác định phụ tải lạnh:
Qo = = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+QN+Q6
= Q1+Q21+Q22+Q23+Q31+Q32+Q4h+QhN+Q5h+Q6h = QaN+Q4a+Q5a+Q6a
Q ht Q at
Q ht
Q at
Trang 17Nhiệt lượng tổng của không gian điều hòa Nhiệt tải Đơn vị
2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do t: Qt: Q 21 0 W
5 Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng, Q31 20771,2 W
7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa Q4 64419 W
8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi đem vào QhN, QaN 61473,8 W
9 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5a 81789,4 W
Bảng thống kê nhiệt lượng tổng cho không gian điều hòa
Trang 18CHƯƠNG 4: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ HỆ
THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ4.1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF :
4.2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF :
Qt = Qh + Qa = 308,098 + 129,628 = 437,726 kW
4.3 Hệ số đi vòng :
kW W
Q Q
Q Q
Q
Q hf 11 2 3 4h hk257838,3 257,84
kW W
Q Q
Q af 4aˆ ak 36625 36,625
876 , 0 625 , 36 84 , 257
84 ,
Q Q
Q Q
Q
Q h 11 2 3 4h Nh 308098,2 308,098
703,
0726,437
098,
G
o H
Trang 19GH – lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn, kg/s.
Go – lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn, kg/s
G - tổng lưu lượng không khí, kg/s
Dựa theo bảng 4.22 trang191 [3] ta có thể chọn
4.4 Hệ số nhiệt hiện sử dụng ESHF :
4.5 Các bước xác định các điểm trên ẩm đồ
Các giá trị tính toán trên ta tra đồ thị i-d của hãng Carrier
Điểm T, N lần lượt là trạng thái không khí ở trong nhà, ngoài trời
Điểm H là trạng thái hòa trộn không khí tươi và không khí tuần hoàn
Điểm S là điểm đọng sương của thiết bị
838 ,
0 575 , 50 007
, 262
007 , 262
hef hef
Q Q
Q
15 , 0
ht
876 , 0
hf
hef 0,838 BF 0,15
Trang 20Từ các thông số thiết kế trong và ngoài nhà ta có các điểm:
Trang 21Điểm N Điểm H Điểm T Điểm S Điểm O=V Điểm C
Bảng:4.1 Thông số các điểm nút tra được trên đồ thị.
Tổng lưu lượng không khí tuần hoàn qua dàn lạnh:
L – Lưu lượng không khí, l/s
Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W;
ts, tT – Nhiệt độ đọng sương và nhiệt độ trong phòng, oC,
εBF – Hệ số đi vòng
) 1
).(
.(
2 ,
hef
t t
Q L
Q L
BF s
T
15 , 0 1 ).
2 , 17 25 (
2 , 1
3 , 262007 )
1 ).(
.(
2 ,
Trang 22CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG
5.1 CHỌN MÁY LÀM LẠNH NƯỚC WATER CHILLER
5.1.1 Công suất lạnh
Tổng nhiệt tải của cả không gian điều hòa phải nhỏ hơn hoặc bằng với năng suất lạnh của máy làm lạnh nước thì mới đạt được yêu cầu thực tế Phụ tải lạnh của khu A dãy nhà H2 khách sạn 5 sao tại Vinpearl land là:
tret i
Trang 23- Nhiệt độ sôi và nhiệt độ ngưng của môi chất:
Công suất lạnh Qo: Qo = 482,2 kW
Khoảng nhiệt độ làm việc: -58oC đến 194oC
Giải nhiệt dàn ngưng bằng nước, nước làm mát nhờ tháp giải nhiệt
Chọn 2 máy làm lạnh nước, một máy chạy dự phòng cho hệ thống khi máy kia gặp
q m
Q k k 2,7375185 506,438
Trang 245.2 Tính chọn dàn lạnh
Tổng diện của bề mặt trao đổi nhiệt của dàn bốc hơi:
Lưu lượng nước chảy qua bình bốc hơi được xác định bởi công thức:
Qo = Qn = Gn.Cn.( t’n– t”n)
Chọn bình bay hơi kiểu ống vỏ nằm ngang môi chất sôi trong ống.[4] tr 283
Từ các thông số trên ta chọn 2 dàn bốc hơi có các thông số sau:
645
,8800
10
438 3 2
Q
t t C
Q
n n n
o
) 7 13 ( 18 , 4
10
438 )
Trang 255.3 Tính chọn thiết bị ngưng tụ
Với Qk = 504,438 kW = 504438 W,
Diện tích trao đổi nhiệt của dàn ngưng tụ: F m2
Tra bảng 8-3 trang 250 [4]
Chọn 2 bình ngưng tụ kiểu ống chùm vỏ bọc nằm ngang Freon (ống cánh lăn hoa bằng đồng có d = 20 x 3 mm) có các thông số sau:
Ký hiệu: KTP-200,
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt:F = 200 m2
Đường kính ống vỏ: 800 mm
Chiều dài ống: 3000 mm
Số ống: 455
Tải nhiệt max: 698 kW
58,
1717
Q
Trang 265.4 Tính chọn FCU và AHU
FCU có thể chọn từ các hãng : Carrier, Traine, Daikin… Với các điều kiện tương đối phù hợp với trang thái không khí trong phòng và ngoài nhà.
Nhiệt độ nước lạnh vào dàn FCU là 7C
Nhiệt độ nước ra khỏi dàn FCU là 12C
Hiệu nhiệt đô ra vào FCU là δt = 5 C
do công trình này là khách sạn nên diện tích các phòng nghỉ từ tầng 1 đến tầng 4 được thiết kế gần như bằng nhau, trang trí các thiết bị nội thất cũng như nhau, nên nhiệt tải xâm nhập vào không gian điều hòa gần như nhau Riêng chỉ có các phòng đầu tiên của dãy nhà có nhiệt tải lớn hơn một chút so với các phòng cùng dãy
Dựa vào lượng nhiệt tổn thất của từng phòng của các phòng từ tầng 1 đến tầng 4 ta chọn FCU của hãng Trane như sau:
Các phòng 101, 102, 201, 202, 301, 302, 401, 402 ta chọn FCU có Model No: HFCC
06, đối với các phòng còn lại ta chọn các FCU có công suất lạnh bé hơn chọn FCU có Model No: HFCC 04, (vì nhiệt tải của các phòng này nhỏ hơn các phòng đầu tiên của dãy).
Trang 27 Đối với tầng trệt người ta thiết kế các phòng có diện tích khác nhau và mục đích sử dụng khác nhau nên ta phải chọn cụ thể cho từng phòng Hầu hết các phòng ở tầng trệt đều sử dụng các FCU có công suất lớn có modul No: HFCC 08 và HFCC 12.
Thông số các FCU đã dùng trong công trình này:
Modul
No:
Công suất lạnh (kw)
Lưu lượng nước lạnh (l/s)
Nhiệt độ nước
lạnh Nhiệt độ gió vào lượng Lưu
gió
cấp (l/
s)
Công suất điện ước tính (kw)
Nguồn điện
Nhiệt độ vào (oC)
Nhiệt độ ra (oC)
Bầu khô(oC)
Bầu ướt(oC)
Trang 28CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ VÀ
ỐNG NƯỚC
A HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ.
Không khí cấp cho không gian điều hòa lấy từ ngoài trời và cho qua PAU và AHU để được làm lạnh sơ bộ trước khi về các phòng cần điều hòa
6.1 Cách bố trí đường ống gió tươi và đường gió thải
6.1.1 Bố trí đường ống gió tươi.
Nguyên tắc bố trí đường ống gió sao cho đơn giản nhất, ngắn nhất, đẹp nhất nhưng phải đảm bảo được lưu lượng gió cấp và gió hồi
Đối với công trình này là khách sạn các phòng được bố trí hai dãy phòng ở hai bên và hành lang ở giữa, ta bố trí đường ống gió đi dọc theo hành lang và có rẽ nhanh vào cho từng phòng
6.1.2 Đường ống gió thải
Việc hút gió thải ra ngoài không gian điều hòa chủ yếu là hút gió thải từ nhà vệ sinh để thải ra ngoài, không để cho không khí từ nhà vệ sinh tuần hoàn vào không gian điều hòa gây mùi khó chịu và làm ô nhiễm không khí trong phòng