Chuẩn – điều hòa không khí
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN Luận văn gồm : Phần I: Giới thiệu tổng quan luận văn Chương 1: Tổng quan kỹ thuật lạnh Chương 2: Tổng quan công trình HUD – HÀ NỘI Chương 3: Các phương án thiết kế Phần II: Cơ sở lý thuyết tính toán Chương 1: Hệ thống điều hoà không khí Water Chiller Chương 2: Công nghệ tích trữ lạnh (Ice Storage) Chương 3: Giải pháp EarthWise Phần III: Thiết kế hệ thống Chiller sử dụng hai giải pháp tiết kiệm lượng Chương 1: Tính toán tải lạnh Chương 2: Tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt (AHU, FCU, Heat Exchanger) Chương 3: Tính toán bình tích trữ lạnh Chương 4: Tháp giải nhiệt, bình giản nở, bình cấp nước bổ sung Chương 5: Tính toán ống nước, ống gió, miệng thổi Chương 6: Chọn bơm Chương 7: Các thiết bị khác Chương 8: Thiết kế thiết bị hỗ trợ Phần IV: Điều khiển hệ thống Phần V: Phân tích lượng, chi phí sơ cho hệ thống Phần VI: Bản vẽ thiết kế Mặt Sơ đồ nguyên lí hệ thống Hệ thống ống nước, ống gió, miệng thổi Phối cảnh phòng máy ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ PHẦN I:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LUẬN VĂN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1 Kỹ thuật Lạnh: 1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh: Đã ngàn năm trôi qua, từ người chưa đạt thành tựu lớn khoa học, biết sử dụng lửa vào việc sưởi ấm vào mùa đông biết sử dụng băng, tuyết vào việc giữ gìn, bảo quản thực phẩm Cách khoảng 2000 năm người Ấn Độ Trung Quốc biết cách trộn muối với nước nước đá để tạo nhiệt độ thấp Vào năm 1761-1764 , giáo sư Black tìm nhiệt ẩn hoá nhiệt ẩn nóng chảy Từ mà người biết làm lạnh cách cho bay chất lỏng áp suất thấp Đến kỉ XIX, kỹ thuật lạnh thật phát triển mạnh mẽ Năm 1810, máy lạnh hấp thụ chu kì với cặp môi chất H2O/H2SO4 Leslie (Pháp) đưa Đến kỉ XIX phát triển rầm rộ nhờ vào kĩ sư Carré (Pháp) với hàng loạt phát minh máy lạnh hấp thụ chu kì liên tục với cặp môi chất khác Năm 1873, Van der Waals công bố phương trình trạng thái.Cùng lúc nhà bác học Pháp Charler Tellier trình bày luận án viện hàn lâm Pháp việc dùng ạnh để bảo quản thịt, ông người giới xem ông tổ ngành lạnh Năm 1898, Dewar hoá lỏng H2 Linde hoá lỏng O2, N2 tách chưng cất Đến cuối kỉ XIX, với hàng loạt cải tiến Linde với việc sử dụng môi chất NH3 cho máy lạnh nén hơi, làm cho máy lạnh nén sử dụng phổ biến nhiều nơi Năm 1904: Mollier xây dựng đồ thị i – s logP – i Năm 1930, kiện quan trọng phát triển kĩ thuật lạnh việc sản xuất ứng dụng môi chất lạnh Freôn Mĩ Môi chất lạnh Freôn hợp chất hữu hydro cacbua no không no metal (CH4) etan (C2H6)…, thay phần toàn nguyên tử hydro nguyên tử halogen Clo (Cl), Flo (F) Brom (Br) 1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh: Ứng dụng bảo quản thực phẩm :đây lãnh vực quan trọng kỹ thuật lạnh, nhằm đảm bảo cho thực phẩm : rau, quả, thịt, cá, sữa, …không bị ôi thiu vi khuẩn gây Đặc biệt nước có thời tiết nóng ẩm nước ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ta trình ôithiu diễn nhanh Vì việc áp dụng kỹ thuật lạnh vào việc bảo quản thực phẩm cần thiết Ứng dụng kỹ thuật lạnh thể dục thể thao: nhờ có kỹ thuật lạnh mà người ta tạo sân trượt băng, đường đua trượt băng trượt tuyết nhân tạo cho vận động viên luyện tập cho đại hội thể thao nhiệt độ không khí cao, để sưởi ấm bể bơi Ứng dụng ngành hàng không du hành vũ trụ: điều kiện bên khắc nghiệt , nhằm giúp nhà khoa học kiểm tra máy bay hay tàu vũ trụ có làm việc điều kiện tương tự Ứng dụng kỹ thuật lạnh công nghiệp hoá chất: ứng dụng quan trọng công nghiệp hoá chất hoá lỏng khí bao gồm hoá lỏng chất khí sản phẩm công nghiệp hoá chất như: Cl2 , NH3 , CO2 , SO3 , HCl loại khí đốtkhác Người ta thường dùng kỹ thuật lạnh để cô đặc nước quả, rượu nho, nhằm làm tănghiệu suất ép nước rau, Ứng dụng kỹ thuật lạnh ngành Công nghiệp: Luyện kim, Chế tạo máy, Y học, Dược phẩm, ngành Vải sợi, Cao su nhân tạo Ứng dụng Nông nghiệp: nhằm bảo quản giống, lai toa giống ,điều hoà khí hậu cho trại chăn nuôi trồng trọt , bảo quản chế biến cá nông sản thực phẩm Ứng dụng ngành Y học: Trong y tế người ta ứng dụng lạnh để bảo quản thuốc phẩm vật y tế… kỹ thuật lạnh sử dụng y tế ngày nhiều đem lại hiệu to lớn Phần lớn loại thuốc quí, cần bảo quản lạnh nhiệt độ thích hợp : loại vacxine, kháng sinh, gây mê… Ứng dụng đời sống: sản xuất nước đá dùng nước đá cho việc trữ lạnh vận chuyển, bảo quản nông sản, thực phẩm, cho chế biến thuỷ sản cho sinh hoạt người, vùng nhiệt đới để làm mát giải khát 1.2 Kỹ thuật Điều hòa Không khí 1.2.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật điều hòa không khí Vào năm 218 đến 222, Hoàng đế Varius Avitus thành Rome cho người đắp núi tuyết vườn thượng uyển để hướng gió mát thổi vào cung điện Vào năm 1845, bác sĩ John Gorrie người Mỹ chế tạo máy nén máy khí để điều hoà không khí cho bệnh viện tư ông Chính điều ông trở nên tiếng giới vào lịch sử điều hoà không khí Năm 1850, nhà thiên văn học Puizzi Smith lần đưa dự án điều hoà ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ không khí phòng máy lạnh nén khí Năm 1911, Carrier lần xây dựng ẩm đồ không khí ẩm cắt nghĩa tính chất nhiệt động không khí ẩm phương pháp xử lí để đạt trạng thái không khí theo yêu cầu Kỹ thuật điều hòa không khí bắt đầu chuyển có bước nhảy vọt đángkể, đặc biệt vào năm 1921 tiến sĩ Willis H Carrier phát minh máy lạnh ly tâm Điều hòa không khí thực lớn mạnh tham gia vào nhiều lĩnh vực khác : + Điều hòa không khí cho nhà máy công nghiệp + Điều hòa không khí cho nhà máy chăn nuôi + Điều hòa không khí cho trại điều dưỡng, bệnh viện + Điều hòa không khí cho cao ốc, nhà hát lớn + Điều hòa không khí cho sinh hoạt khác người… + Đến năm 1932, toàn hệ thống điều hoà không khí chuyển sang sử dụng môi chất R12 Khoa học kỹ tuật ngày phát triển , đời sống người nagày nâng cao điều hoà không khí ngày phát triển mạnh mẽ , ngày có nhiều thiết bị, hệ thống điều hoà không khí đại, gọn nhẹ, rẻ tiền 1.2.2 Ứng dụng kỹ thuật điều hòa không khí Điều hoà sinh hoạt, đời sống: nhà ở, nhà hàng, nhà hát, rạp chiếu phim, hội trường, phòng họp, khách sạn, văn phòng,…đặt biệt ngành y tế , văn hoá, thể thao, du lịch, …điều hoà không khí thay đổi theo mùa, chí theo ngày, thay đổi theo tuỳ vùng dân cư Điều hoà công nghiệp: ứngdụng vào việc điều hoà công nghệ lĩnh vực sản xuất: sợi dệt, thuốc lá, in ấn, phim ảnh, dược liệu, rượu bia …nhằm bảo đảm chất lượng sản phẩm, sản xuất linh kiện điện tử bán dẫn ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Hình 1.1 Công trình thực tế Điều hoà không khí gắn liền với cá ngành sản xuất khí xác, kỹ thuật điện tử vi điện tử, máy tính điện tử, quang học, vi phẫu thuật, kỹ thuật quốc phòng, kỹ thuật vũ trụ, …bởi nhửng máy móc thiết bị đại làm việc tin cậy, an toàn , đạt hiệu cao nhiệt độ thích hợp Điều hoà nông nghiệp chăn nuôi: điều hoà nhiệt độ nhằm tạo điều kiện khí hậu thích hợp để thúc đẩy tăng trưởng, phát triển đạt suất cao 1.3 Lịch sử phát triển kỹ thuật Lạnh Điều hòa Không khí Việt Nam Đối với Việt Nam, nước có khí hậu nóng ẩm, đặc biệt miền Nam có mùa mưa mùa nắng Kỹ thuật lạnh ngày đóng vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế nước ta Kỹ thuật lạnh xâm nhập 60 ngành kinh tế, đặc biệt ngành chế biến thực phẩm, hải sản xuất khẩu, công nghiệp nhẹ, điều hòa không khí Nhược điểm chủ yếu ngành lạnh nước ta nhỏ, non yếu lạc hậu, chế tạo loại máy lạnh Amoniac loại nhỏ, chưa chế tạo loại máy nén thiết bị cỡ lớn, loại máy lạnh Freon, thiết bị tự động Ngành lạnh nước ta chưa quan tâm đầu tư phát triển mức Cho ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ nên việc đơn vị sử dụng lạnh ngành thường trang bị tự phát dẫn tới thiệt hại lãng phí tiền vốn Việc xây dựng phòng lạnh nhằm trang bị cho xí nghiệp bảo quản thực phẩm đông lạnh Việt Nam ta tính toán tùng phận riêng lẻ lựa chọn thiết bị nước giới để lắp ráp thành cụm máy, ta chưa thể thực việc chế tạo thiết bị cụ thể Máy nén, Van tiết lưu điện tử, Tháp Giải nhiệt… có sản xuất lẻ tẻ mang tính rời rạc tự phát với chất lượng Hình 1.2 Cao ốc văn phòng Cùng với phát triển kinh tế đất nước khoảng 10 năm nay, thành phố lớn phát triển lên hàng loạt cao ốc, nhà hàng, khách sạn, rạp chiếu phim, biệt thự sang trọng, nhu cầu tiện nghi người thành phố tăng cao, đặc biệt thành phố phía Nam phía Bắc, ngành Điều hòa không khí bắt đầu có vị trí quan trọng có nhiều hứa hẹn cho tương lai nước phạm vi toàn cầu Điều đáng lưu ý phát triển mạnh mẽ ngành Điều hòa không khí thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội, nhiều máy điều hòa không khí độc lập trang bị khu dân cư có mức sống trung bình trở lên Các hệ thống điều hòa không khí trung tâm chiếm lĩnh tất cao ốc văn phòng, nhà hàng, khách sạn, nhà hát, rạp chiếu bóng, hội trường, phòng học đạt tiêu chuẩn quốc tế, trung tâm mua sắm, hệ thống siêu thị ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Khi sống người dân ngày cải thiện đáng kể nhu cầu máy Điều hoà không khí trở nên cấp thiết điều kiện khí hậu ngày nóng lên toàn giới Hiệu ứng nhà kính mà Việt Nam không thoát khỏi ảnh hưởng chung toàn cầu Hình 1.3 Công trình dân dụng Trong điều kiện Ngành công nghiệp Dược phẩm nước nhà có bước phát triển mạnh số lượng chất lượng ngành Điều hoà không khí lại có chỗ đứng Khi mà từ ngày 18/11/2004 Bộ Y Tế ban hành định việc triển khai áp dụng nguyên tắc sản xuất thuốc đạt chuẩn GMP-WHO phép sản xuất thuốc chữa bệnh loạt nhà máy Dược phải thay đổi công nghệ với điều kiện khắt khe môi trường sản xuất, ngành Điều hòa không khí cho nhà máy Dược hẳn có chỗ đứng vững Sự chiếm lĩnh ngành Điều hòa không khí minh chứng rõ ràng vị trí quan trọng ngành điều hòa không khí sinh hoạt hoạt động, cho thấy ngành lạnh Việt Nam ngày phát triển mạnh mẽ phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHƯƠNG : TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH HUD – HÀ NỘI 2.1 Đặc điểm khí hậu vùng xây dựng công trình Công trình xây dựng thành phố Hà Nội nằm khu vực phía Bắc nước Việt Nam vĩ độ 200 Bắc nằm gần xích đạo, nằm gần biển nên nhiệt độ độ ẩm cao, theo TCVN 5687-1992, phụ lục khí hậu Thành phố Hà Nội với thông số vi khí hậu ngòai trời tN = 36.10C độ ẩm φN = 56% Tùy vào hướng khác mà ứng với hướng có lượng xạ mặt trời khác Bảng 2.1 Bảng thông số xạ mặt trời lớn theo Bảng 4.2, trang 152, tài liệu [1] Tra vĩ độ 200 Hướng Lượng xạ Rmax W/m2 Tháng Giờ Đông 520 Bắc 129 Tây 520 16 Nam 470 13 12 Đông – Bắc 486 Đông – Nam 527 12 Tây – Bắc 486 17 Tây – Nam 527 12 15 ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 2.2 Vị trí công trình Hình 2.1 Vị trí công công trình Công trình tọa lạc phường Thanh Xuân, thủ đô Hà Nội, công trình Cao ốc văn phòng kết hợp vui chơi giải trí Công trình có tổng cộng 32 tầng, tầng hầm dùng để xe phòng máy phòng cho bảo vệ tòa nhà Các tầng hầm cao 3m có không gian để xe phòng đặt máy móc khí Tầng cao 6,5m có tầng lửng, tầng cao 4.5m tầng lại cao 3.5m Diện tích mặt công trình 2764 m2 Tổng diện tích công trình 69704 m2 Tổng chiều cao công trình 120 m Tổng diện tích điều hòa 58557 m2, gồm tất 273 phòng ta xem sảnh thang máy phòng, lại phần diện tích thông gió Dưới tòan khung cảnh phía ngòai công trình sau dựng lên mô hình 3D ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Hình 2.2 Mô hình 3D công trình Công trình có hướng Đông Bắc, phía sau hướng Tây Nam, lại hướng bên cạnh Đông Nam Tây Bắc Công trình gồm có tất thang máy phục vụ việc lại, cầu thang thoát hiểm, văn phòng cho thuê có Siêu thị, sân Bowling, Quán café, Nhà hàng phục vụ… ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Cột áp H (mH2O) Đầu hút bơm gồm van bướm, phin lọc, van điện từ Đầu đẩy bơm gồm van bướm, van chiều Chọn = m/s Ta có Q = 40.64 l.s = 0.04064 m3/s suy G = Q Gly = 0.04064 1048 = 42.591 kg/s Do d= 4G = 0.1313 m = 131.3 mm Gly Thực tế chọn d = 127 mm, suy = 3.2 m/s Vì Glycol nên p = 868 Pa/m Từ Bảng 4.50, trang 421 TL Hệ thống điều hòa không khí thông gió, Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, Vũ Xuân Hùng ta xác định Chiều dài tương đương thiết bị đường ống hút đẩy bơm ( lấy theo DN 127 ) Đường ống hút l = 1.829 + 23.380 = 25.209 (m) Tổn áp cục đường ống hút: ∆ph = 25.209 868 = 21881.412 Pa Đường ống đẩy l = 1.829 + 15.240 = 17.069 m Tổn áp cục đường ống đẩy: ∆pđ = 17.069 868 = 14815.892 Pa Tổn áp suất qua bình bay hBH = 29.6 kPa (Tra theo Catalogue) Vậy Cột áp bơm cho CH cấp lạnh trực tiếp H = ∆ph +∆pđ + hBH = 6.7604 m H2O Vậy thông số chọn bơm giải nhiệt Phương án 1: Chọn bơm ( dự phòng) Bơm cho Chiller 850 tons: H = 40 m H2O, G = 101,6 l/s Phương án 2: Chọn chiller cho chiller ( dự phòng), bơm cho Ice- Storage Bơm cho CH: 800 tons: H = 40 m H2O, G = 100 l/s Bơm cho Ice-storage có thông số: H = mH20, G = G( chiller 320 tons) = 38.25 l/s ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 4.3 Bơm nước lạnh Hệ thống bơm nước lạnh gồm cụm bơm sơ cấp thứ cấp Cột áp bơm sơ cấp tính toán để thắng trở lực vòng sản xuất nước lạnh Cột áp bơm thứ cấp tính toán thắng trở lực vòng phân phối nước lạnh ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Bơm sơ cấp Trong vòng bơm phải thắng trở lực Chiller, cụm van Chiller bơm Hình: Sơ đồ kết nối chi tiết hệ thống ống nước Bơm Chiller Tính tương đối cho ống có đường kính 250, vòng sơ cấp chọn chiều dài tương đối ống 50m, tổn thất mét ống 300 Pa/m, suy tổn thất ma sát vòng 50*300 = 15000 Pa Tổn thất áp qua chiller 37,5 kPa = 3,75 m H20 = 37500 Pa Vòng gồm khớp nối mềm (bỏ qua), van bướm, van cân bằng, van module, phin lọc, van chiều, tee vào ống góp, giảm từ ống góp đến ống Tra bảng 7.10 (chiều dài tương đương van, phụ kiện đường ống, Tài liệu “ Tính toán thiết kế hệ thống ĐHKK Võ Chí Chính) 85.344*6 + 30.48 + 2*15.24 + 2*7.01 = 1146 Pa Tổng tổn thất vòng sơ cấp: 1146 + 15000 + 37500 = 53600 Pa = 5,4 m H2O Chọn 6m H2O ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Bơm thứ cấp: Với chức đưa lượng nước làm lạnh đến FCU tầng tòa nhà Lưu lượng bơm tính toán theo suất lạnh bình bay Với hệ ống nước dạng đường ống thiết kế chiều cao cột áp cần thiết cho bơm nứớc lạnh thứ cấp : Hb = Hđộng + Htĩnh Do nước lạnh điền đầy vào hệ thống từ phía bình giãn nở nên hệ thống cột áp tĩnh cần khắc phục bị triệt tiêu hết Và Hđộng tính theo tổng cột áp động đoạn ống dẫn nước Với đường ống góp DN 350 chọn tổn thất áp suất đường ống 150 Pa/m Vì tòa nhà có block: LEFT BLOCK: có 32 tầng RIGHT BOLCK: có 27 tầng Chính lí mà thực việc tính toán cột áp bơm cở sở tính cho LEFT BLOCK ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Căn vào sơ đồ nguyên lý ta tính cột áp tương đối cho hệ thống có thông số sau Trục Tầng đứng 32 Tầng hầm phòng máy 300 250 200 150 90 80 65 40 (Qua FCU) 28 32 28 27 20 30 20 15 10 7 3 1 1 1 1 1 1 200 500 350 350 Dài (m) Tee thang Tee ngang Giảm Co 90 Van bướm Van chặn Lọc Một chiều 1 30 1 1 1 1 1 Chọn ma sát 1m ống 150 Pa/m, dựa vào đồ thị ta chọn đường kính ống cho đoạn có lưu lượng khác nhau, nhiên chọn ống ta quy đường kính ống chuẩn ( đường kính có thực tế), việc quy tất tổn thất 1m ống 150 Pa/m ko tuyệt đối xác Khi với lưu lượng biết đường kính ống vừa chọn ta suy ngược lại tổn thất ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Tra sách tổn thất cục chiều dài tđương Tầng Basement L- GROUND L-MEZZENINE L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL L- LEVEL 10 L- LEVEL 11 L- LEVEL 12 L- LEVEL 13 L- LEVEL 14 L- LEVEL 15 L- LEVEL 16 L- LEVEL 17 L- LEVEL 18 L- LEVEL 19 L- LEVEL 20 L- LEVEL 21 L- LEVEL 22 L- LEVEL 23 L- LEVEL 24 L- LEVEL 25 L- LEVEL 26 L- LEVEL 27 L- LEVEL 28 Đường kính ống (mm) 350 350 350 350 350 350 300 300 300 300 300 300 300 300 250 250 250 250 250 250 250 200 200 200 200 200 200 200 150 150 Tổn thất cục bộ( ứng với đoạn ống đổi chiều dài (mH20) Pa/m 135 135 Dài (m) 10.8 15.5 120 32 46.328 250 28 34.139 260 28 25.844 270 24 18.3 35.05 ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ L- LEVEL 29 L- LEVEL 30 L- LEVEL 31 L- LEVEL 32 Tổng tổn thất trục 150 150 150 150 58636.8 Tổn thất cục ma sát đường ống từ BASEMENT đến LEVEL 32 ∆P = 58636.8*2 = 117273.6 Pa = 11.72736 m nước Tổn thất ma sát tính theo Phương pháp Ma sát đồng đoạn ống Tổn thất cục tính cho số Tee đoạn đường ống vào tầng Với Tee chọn theo đường kính danh nghĩa ống dẫn với trường hợp không giảm d ( Bảng 11.14, trang 464, TL Kỹ thuật điều hòa không khí- Lê Chí Hiệp) - Tổn thất cục ma sát đường ống nước xa LEVEL 32 Tầng 32 có đoạn ống ống vào FCU xa 100mm dài 13m ( có tổn thất 210 Pa/m), ∆p= 2730 Pa 80mm dài 12m (243Pa/m), ∆p = 2916 Pa 65mm dài 5m ((263 Pa/m), ∆p = 1325 Pa 50mm dài 25m (395Pa/m) ∆p = 9875 Pa Tổng tổn thất đường dài tầng 32 16846 Pa Cả đường cấp hồi 16846*2 = 33692 Pa - Trên đường ống gồm van: 15 tee ( Tầng 32 có 15FCU), van chặn, van cân áp, phin lọc, ống nối mềm ( bỏ qua), van modulating Và FCU (Tổn thất áp suất nước qua FCU p FCU =12803.17 Pa) (Bản vẽ “TYPICAL FAN COIL UNIT CONNECTION DETAIL” kèm theo) Do đó, ứng với LEVEL 32 Đoạn ống Chiều dài tương đương Van chặn (van cầu) phin lọc 30.48 14.63 m Nên tổn thất áp suất cục đường ống nước cấp là: ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ p csup = (15*2,042) + (30.48*7 + 14.63) x 395 + 12803.7 = 102890 Pa Vậy tổn thất áp suất đường dài LEVEL 32 là: p 32 = 33692 + 102890 = 136582 Pa Tổn thất cục ma sát đường ống nước xa tầng hầm Tầng hầm có đường ống góp 350 mm dài 35m ( tổn áp 206 Pa/m) ∆p = 35*206 = 7210 Pa Tính cho ống cấp hồi 7210*2 = 14420 Pa Trên đường ống gồm van bướm, ống mềm ( bo qua), van chiều, lắp đường ống bơm có đường kính ống hút đẩy 250mm, ( tổn thất 101 Pa/m) ∆p = 85.38*3*101 = 25870 Pa Tổng tổn thất đường ống tầng hầm ∆p = 14420 + 25870 = 40290 Pa Vậy tổng tổn thất áp hệ thống ∆p = 117273.6 + 136582 + 40290 = 294415.6 Pa Nhân hệ số an toàn 1,2 H = 294415.6*1.2 = 3518 Pa = 35 mH20 = 3.5 at Vậy chọn bơm nước lạnh sau: PA1: bơm cho chiller 850 tons ( dự phòng) Bơm sơ cấp: H = mH20, G = 101,6 l/s Bơm thứ cấp: H = 35 m H20, G = 101,6 l/s PA2: bơm cho chiller 800 tons ( dự phòng), cho Ice- Storage Bơm sơ cấp: H = mH20, G = 100 l/s Bơm thứ cấp: H = 35 m H20, G = 100 l/s Ice bơm: H = mH20, G = G( chiller 320 tons) = 38.25 l/s ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Chọn tháp giải nhiệt 5.1 Phương án 1 Tháp cho chiller 850 tons Các thông số cần thiết: Nhiệt độ: 32-40 oC Nhiệt độ bầu ướt: 28 oC Lưu lượng qua bình ngưng: 101,6 l/s Dùng phần mềm hãng Ocean ta chọn tháp với thông số sau: ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 5.2 Phương án Tháp cho chiller 800 tons Các thông số cần thiết: Nhiệt độ: 32-40 oC Nhiệt độ bầu ướt: 28 oC Lưu lượng qua bình ngưng: 100 l/s Tháp cho chiller tạo băng 320 tons Các thông số cần thiết: Nhiệt độ: 32-40 oC Nhiệt độ bầu ướt: 28 oC Lưu lượng qua bình ngưng: 41.6 l/s ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Tính toán bình giản nở Sơ lược Trong hệ thống điều hòa không khí gián tiếp sử dụng nước lạnh với AHU, FCU phải có thêm phận gọi Bình giãn nở Nhiệm vụ: - Chống tượng giãn nở nước gây nhiệt độ nước thay đổi có khí lọt đường ống làm áp suất nước tăng tạo dòng nước chảy không ổn định - Bổ sung cho hệ thống nước bị rò rỉ Có hai loại: Bình giản nở kín hở Tính toán cho bình giãn nở Chúng chọn loại bình giãn nở loại hở hệ thống Theo tài liệu (Bùi Hải, Hà Mạnh Thư) trang 185, thể tích nước nhỏ bình 6% lưu lượng nước tuần hoàn toàn hệ thống Các nhà sản xuất Chiller đưa tỉ lệ nước hệ thống / công suất Chiller, tỉ số gallons per ton cho lĩnh vực điều hòa không khí Trong hệ thống chọn theo kinh nghiệm thực tế gallons/ton Với công suất chiller thực tế hệ thống 3400 RT suy Thể tích nước tuần hoàn hệ thống V = 3400*4 = 13600 gallons = 51,5 m3 Vậy thể tích nước bình giãn nở là: V’ = 6%.V = 6%* 51,5 = m3 Tính lượng nước bổ sung cho tháp giải nhiệt Với lựa chọn phương thức truyền nhiệt truyền chất nghĩa cho nước bay vào không khí, thời gian hoạt động có lượng nước bay vào không khí Chính điều mà lượng nước cấp ban đầu cho Tháp giải nhiệt bị tổn thất phần làm ảnh hưởng trực tiếp trình giải nhiệt nước bình ngưng gián tiếp đến suất lạnh hệ thống Do đó, vào tính toán lượng nước bổ sung cho Tháp giải nhiệt ( Make-up Water) Theo Tài liệu “ Hệ thống điều hòa không khí thông gió”, Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, thông số tính toán sau: Lượng nước phun Gn tháp Gn = Qk , kg/s C n (t n, t n,, ) ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Lưu lượng không khí khô xác định theo phương trình cân nhiệt cho tháp sau: Gkk = Qk ( I ,, I , ) C n t (d ,, d , ) Với I , (kJ/kg), d , (kg/kg): Enthanpy độ chứa không khí ẩm vào tháp giải nhiệt I ,, (kJ/kg), d ,, (kg/kg): Enthanpy độ chứa không khí ẩm tháp giải nhiệt Cn: Nhiệt dung riêng nước, Cn = 4.18 kJ/kg.K t o : Nhiệt độ nước cấp bổ sung ( oC) Từ tính lượng nước bổ sung (Gbx) Gbx = Gkk( d ,, - d , ), kg/s Với điều kiện thiết kế sau: - Nhiệt độ độ ẩm không khí vào tháp: t ,k = 36oC, = 80% - Nhiệt độ độ ẩm không khí tháp: t ,k, = t ,n - t, = 90% Trong đó: t ,n - Nhiệt độ nước vào tháp giải nhiệt (40 oC) o t = 38 C Do t ,k, = 40 – = 32 oC Từ đồ thị I – d hay t-d tìm thông số bảng sau: Không khí ẩm Thông số Vào Ra o Nhiệt độ, C 30 37 Độ ẩm, % 80 100 Độ chứa hơi, kg/kg 0.02173 0.03694 Enthanpy, kJ/kg 85.65 132.03 Tuy nhiên chọn tháp giải nhiệt tháp có sẳn thông số lượng nước cần bổ sung, ta chọn theo đại lượng có kết phù hợp ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Lượng nước 0.83% ( tháp có hệ số lượng nước bay nhau) lượng nước qua bình ngưng chiller Với: CH 850 có G = 101,6 l/s => GBS = 0.83.101,6/100 = 0,843 l/s CH 800 tons G = 100 l/s => GBS = 0.83.100/100 = 0.83 l/s CH 320 tons G = 41,6 l/s => GBS = 0.83.41,46/100 = 0.345 l/s Vì lượng nước bổ sung PA1: 0.843x4 = 3,336 l/s PA2: 0.83x3 + 0,345 = 2,835 l/s ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 [...]... làm mát bằng không khí, dạng cưỡng bức dùng quạt hướng trục - Dàn bay hơi làm lạnh không khí bằng tác nhân lạnh, dùng quạt ly tâm thổi không khí qua dàn bay hơi - Thiết bị tiết lưu là ống mao Hình 3.1 Máy điều hòa một cục - Máy nén loại kín Máy điều hoà cửa sổ có những ưu nhược điểm sau : ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ + Kết... ngưng hoạt động ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Đối với bất kỳ công trình điều hòa không khí thì việc phân tích lựa chọn phương án là hết sức cần thiết Khi lựa chọn phương án thiết kế điều hòa không khí, ngoài những yêu cầu về tải lạnh còn phải cân nhắc những yếu tố sau: chỉ tiêu về kinh tế, chỉ... 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ PHẦN HAI: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG WATER CHILLER I Tổng quan về Water Chiller Là một dạng của hệ thống điều hòa không khí gián tiếp, trong đó đầu tiên môi chất lạnh (MCL) trong thiết bị bay hơi (TBBH) của máy lạnh làm lạnh nước( chất tải lạnh), sau đó nước sẽ làm lạnh không khí trong phòng cần điều hòa bằng các thiết bị trao... phải là tác nhân lý tưởng Cộng đồng Châu Âu phê chuẩn việc ngưng sử dụng R134a (do có GWP>150) bắt đầu từ trong các phương tiện xe từ năm 2011 ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Môi chất lạnh và 5 yếu tố cần quan tâm Áp suất... người trong không gian điều hoà chọn như sau : [TL1,trang 104, Bảng 3.2 ] ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Bảng 2.5 Lượng người trong không gian điều hòa Loại không Văn phòng Nhà hàng Cửa hàng gian làm việc Mật độ 6 ÷ 20 2 1 ÷ 1,5 2 (m /người) Vũ trường 0,5 Ngoài ra còn chọn các thông số về mật độ người trong các không gian khác... phòng nhỏ, căn hộ gia đình + Khả năng làm sạch không khí kém + Do loại máy này phải đặt xuyên qua tường, hạn chế khả năng phân phối đồng đều gió lạnh đến các nơi khác nhau trong không gian điều hoà + Không có khả năng lắp đối với những phòng không có tường tiếp xúc với không khí ngoài trời 3.1.2 Máy điều hòa tách (Split air conditioner): Hình 3.2 Máy điều hoà hai cục ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH... LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Với loại này chiếm diện tích nhiều, do có lắp tháp giải nhiệt Khả năng giải nhiệt tốt hơn hệ thống giải nhiệt gió 3.3.4 Máy điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume) : Hình 3.8 Máy điều hoà VRV Do hãng Daikin -Nhật Bản đưa ra giải pháp này đầu tiên, có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất So với hệ... vì các tầng này được xây dựng hoàn toàn giống nhau ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 2.4 Điều kiện thiết kế 2.4.1 Điều kiện thiết kế ngoài nhà: Công trình Cao ốc văn phòng có các yêu cầu là điều hòa và thông gió Ta chọn thông số thiết kế ngoài trời theo TCVN 5687-1992 từ Bảng 1.9, trang 24, Tài liệu [1] Theo đó, ta có: • Nhiệt... đi ống gas, không phụ thuộc vào kết cấu toà nhà + Dễ vận hành và sữa chửa + Không có cửa lấy gió tươi nên cần có quạt lấy gió tươi + Đường ống dẫn gas dài hơn, dây điện tốn nhiều hơn + Giá thành đắt hơn + Ồn phía ngoài nhà + Khả năng làm sạch không khí kém + Ảnh hưởng đến kiến trúc và cảnh quan nhà lớn 3.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp 3.2.1 Máy điều hòa tách không có ống gió: Hình 3.3 Máy điều hoà loại... Nhất ATINH~HO DINH CONG ~DO HOANG ANH THI -NHIỆT LẠNH SPKT - 2004 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUẨN – ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Đây là hệ thống sử dụng nước lạnh để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt AHU và FCU Ở hệ thống này thông thường, nước được làm lạnh đến 70C sau khi đi qua dàn trao đổi nhiệt, nước thu nhiệt của không khí nóng trong phòng và nóng lên đến 120 C Sau đó quay trở về thiết bị bay hơi để