Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống điều hòa không khí - Water Chiller

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO ðẠI HỌC ðÀ NẴNG -&*& - VŨ ðỨC DUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ðIỀU HÒA KHÔNG KHÍ - WATER CHILLER Chuyên ngành: Tự ðộng Hóa Mã số: 60.52.60 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ðà Nẵng – Năm 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ðẠI HỌC ðÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ðoàn Quang Vinh Phản biện 1: ………………………………………………… Phản biện 2: ………………………………………………… Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp ðà Nẵng vào ngày… tháng … năm 2012 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin Học liệu – ðH ðà Nẵng - Trung tâm Học liệu – ðH ðà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ðẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI: Trong nhà, thành phần sử dụng lượng bao gồm: 40-60% lượng tiêu tốn cho hệ thống ñiều hoà không khí, hệ thống chiếu sáng chiếm khoảng 15-20%, thiết bị văn phòng chiếm 10-15%, phần lại dành cho thiết bị phụ trợ khác Như vậy, hệ thống HVAC hệ thống tiêu tốn nhiều lượng tòa nhà Hiện nay, thiết kế hệ thống HVAC, người ta quan tâm ñạt ñược nhiệt ñộ ñiều hòa mong muốn, vấn ñề lượng sử dụng hệ thống, chi phí trì trình vận hành sau chưa ñược thực quan tâm Hơn nữa, trình ñiều khiển hệ thống, phần lớn nghiên cứu tập trung vào ñối tượng ñiều khiển nhiệt ñộ phòng sử dụng phương pháp ñiều khiển ON, OFF phương pháp PID thông thường ñể ñiều khiển nhiệt ñộ phòng ñến ñiểm cài ñặt mong muốn Với phương pháp On-Off, ñộ xác, chất lượng ñiều khiển thấp Với phương pháp ñiều khiển PID cổ ñiển, tham số trình ñiều khiển thay ñổi thông số ñiều khiển PID cần phải ñược tính toán cài ñặt lại người dùng phải có hiểu biết, kinh nghiệm tốt tìm ñược giá trị tham số này, ñây hạn chế ñiều khiển PID cổ ñiển Thêm vào ñó, việc sử dụng số nhiệt ñộ làm ñối tượng ñiều khiển chưa thực xác ñúng ñắn vấn ñề xem xét ñến tiện nghi môi trường nhà ( liên quan ñến yếu tố vận tốc gió, ñộ ẩm, nhiệt ñộ xạ…) HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY Header Page of 126 Chỉ số PMV ( Predicted mean vote ) PPD (Percentage of persons dissatisfied) số ñánh giá thoải mái, tiện nghi nhiệt ñộ Nó ñược xây dựng dựa mối quan hệ với tham số : nhiệt ñộ không khí, ñộ ẩm không khí, nhiệt ñộ xạ trung bình, vận tốc gió tương ñối ðây tham số có mô hình toán học phức tạp cồng kềnh ðiều khiển Mờ ( Fuzzy control ) phương pháp ñiều khiển ñại, ñược xây dựng dựa nguyên lý tư người Nó không cần ñến phương trình toán học mô tả ñối tượng ñiều khiển ñược xây dựng theo kinh nghiệm ñiều khiển người ( Kinh nghiệm chuyên gia ) Việc nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng ñến lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller nghiên cứu ứng dụng phương pháp ñiều khiển ñại vào thực tiễn, cụ thể ñiều khiển số PMV phương pháp ñiều khiển mờ thực cần thiết nhằm tiết kiệm lượng sử dụng cho hệ thống HVAC Water Chiller ðó lý chọn ñề tài : “ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ðIỀU HÒA KHÔNG KHÍ – WATER CHILLER” MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: Tập trung nghiên cứu giải pháp tiết kiệm lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller áp dụng vào hệ thống ñiều hòa không khí water chiller nhà ga hành khách sân bay Quốc tế ðà nẵng HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY Header Page of 126 ðề xuất ñược phương pháp ñiều khiển nhằm giảm thiểu lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller : sử dụng phương pháp ñiều khiển Mờ ñể ñiều khiển hệ thống HVAC ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: a ðối tượng nghiên cứu: ðề tài tập trung nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng ñến lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller, ñể từ ñó ñưa giải pháp nhằm tiết kiệm lượng ðiều khiển số PMV hệ thống HVAC Water Chiller phương pháp ñiều khiển Mờ b Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống ñiều hòa làm lạnh nước water chiller công nghệ ñã ñược phát triển mạnh tính hiệu ứng dụng rông rãi công nghiệp dân dụng (Chiếm khoảng 60% thị phần hệ thống ñiều hòa không khí giới – theo khảo sát tổ chức BRE-UK) ðiểm mấu chốt ñây hệ thống gọn bảo ñảm ñược yêu cầu thẩm mỹ ñiều ñặc biệt hệ thống ứng dụng tốt ñối với nhà cao tầng Chính vậy, phạm vi ñề tài tập trung nghiên cứu giải pháp tiết kiệm lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu tài liệu liên quan nhằm tổng hợp yếu tố ảnh hưởng ñến lượng sử dụng hệ thống HVAC water chiller từ giai ñoạn thiết kế, thi công lắp ñặt hệ thống, ñến giai ñoạn vận hành sử dụng, bảo trì bảo dưỡng HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY Header Page of 126 Xây dựng mô hình toán học lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller Xây dựng phương pháp ñiều khiển mờ ñể ñiều khiển số PMV hệ thống HVAC Water Chiller Kiểm chứng kết dựa vào mô Matlab Simulink - Ý NGHĨA CỦA ðỀ TÀI: Nếu ñề tài thực thành công, góp phần ñem lại việc tiết kiệm lượng cho hệ thống HVAC nói riêng lượng sử dụng quốc gia nói chung Chống lại tình trạng thiếu ñiện, suy giảm nguồn nước tải cho nhà máy ñiện Việc tổng hợp ñược phương pháp tiết kiệm lượng cho hệ thống HVAC góp phần hỗ trợ ñắc lực cho lĩnh vực nghiên cứu phát triển hệ thống HVAC BỐ CỤC ðỀ TÀI MỞ ðẦU Chương – TỔNG QUAN Chương – CÁCH TÍNH TOÁN NHIỆT Chương – ÁP DỤNG THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LẠNH CHO NHÀ GA HÀNH KHÁCH SÂN BAY ðÀ NẴNG Chương – SỬ DỤNG ðIỀU KHIỂN MỜ ðỂ ðIỀU KHIỂN CHỈ SỐ PMV Chương – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY Header Page of 126 CHƯƠNG - TỔNG QUAN 1.1 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ðIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1.2 PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG ðIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1.2.1 Máy ñiều hoà cục 1.2.2 Hệ thống ñiều hoà tổ hợp gọn 1.3 NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG CỦA HỆ THỐNG ðIỀU HÒA KHÔNG KHÍ HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY Header Page of 126 CHƯƠNG - CÁCH TÍNH TOÁN NHIỆT 2.1 PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 2.1.1 Phương trình cân nhiệt 2.1.2 Phương trình cân ẩm 2.2 XÁC ðỊNH LƯỢNG NHIỆT THỪA QT 2.2.1 Nhiệt máy móc thiết bị ñiện tỏa Q1 2.2.2 Nhiệt tỏa từ nguồn sáng nhân tạo Q2 2.2.3 Nhiệt người tỏa Q3 2.2.4 Nhiệt sản phẩm mang vào Q4 2.2.5 Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5 2.2.6 Nhiệt xạ mặt trời vào phòng Q6 2.2.7 Nhiệt lọt không khí vào phòng Q7 2.2.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 2.2.9 Tổng lượng nhiệt thừa QT 2.3 XÁC ðỊNH ẨM THỪA WT 2.3.1 Lượng ẩm người tỏa W1 2.3.2 Lượng ẩm bay từ sản phẩm W2 2.3.3 Lượng ẩm bay ñoạn nhiệt từ sàn ẩm W3 2.3.4 Lượng ẩm nước nóng mang vào W4 2.3.5 Lượng ẩm thừa WT HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY Header Page of 126 CHƯƠNG - ÁP DỤNG THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LẠNH CHO NHÀ GA HÀNH KHÁCH SÂN BAY ðÀ NẴNG 3.1 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LẠNH: Hệ thống ñiều hoà không khí trung tâm nước: (hydraulic central air conditioning system) Water Chiller (WC) : loại làm mát bình ngưng nước có tháp làm mát nước bình ngưng kèm theo (Cooling Tower), Chiller máy nén loại ly tâm (Centrifugal compressor), sử dụng môi chất lạnh R134a (không phá huỷ tầng O3) Nhiệt ñộ nước lạnh vào FCU 70C (entering water temperature) Hiệu nhiệt ñộ nước vào 50C Tính toán suất lạnh ñây dung theo phương pháp CARRIER Q0=Q=Qh+Qa (3-1) 3.2 TÍNH NHIỆT HIỆN: Qh = Qhf + QhN (3-2) 3.2.1 Tính Qhf (nhiệt phòng) Qhf = Q1 + Q2 + Q3+ Q4+ Q5+ Q6 +Qbs (3-3) 3.2.2 Tính QhN(nhiệt không khí từ ñưa vào) QhN = QhN1 + QhN2 3.2.3 Bảng tổng kết nhiệt Qh = Qhf+QhN = 2992,14988 (kW) HVTH: Footer PageVŨ ofðỨC 126.DUY (3-4) Header Page 10 of 126 3.3 TÍNH NHIỆT ẨN: Qa = Qaf + QaN (3-5) 3.3.1 Tính nhiệt ẩn từ phòng tỏa ra: Qaf = nñ.n.qa (3-6) 3.3.2 Nhiệt ẩn không khí: QaN = QaN1 + QaN2 (3-7) 3.3.3 Bảng tổng kết nhiệt ẩn: Qa =Qaf + QaN= 1395,8808 (kW) 3.4 NĂNG SUẤT LẠNH CỦA TOÀN BỘ NHÀ GA: Q0 = Qh + Qa = 2992,14988 + 1395,8808 = 4388,030676 (kW) = 1247.308322 (Ton) 3.5 TÍNH TOÁN CHỌN MÁY: 3.5.1 Tính chọn máy water chiller cho hệ thống: Căn vào bảng suất lạnh Qo=4388,030676 (kW) = 1247.308322 (Ton) Chọn máy với suất làm lạnh máy 750Ton 3.5.2 Tính chọn tháp làm mát nước (cooling tower)(theo catalog tháp giải nhiệt ðài Loan ñược sử dụng nước ta kí hiệu tháp LBCS LBC HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 10 of 126 10 Header Page 12 of 126 Cooling 2,085,124 60.4% 7,116,527 4.5% 533,131 733,031 21.2% 2,501,835 Pumps 476,795 13.8% 1,627,300 Totals 3,451,155 100.0% 11,778,792 Compressor Tower/Cond 156,206 4,770 Fans Condenser Pump 4,770 3.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3: 3.7.1 Giải pháp tiết kiệm lượng giai ñoạn thiết kế kiến trúc: Phụ tải nhiệt hệ thống ðHKK phụ thuộc vào yếu tố khí hậu bên nhà, thời ñiểm ngày, mùa năm Trong ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới nóng ẩm Việt Nam kết cấu bao che không hợp lý lượng nhiệt truyền từ vào nhà làm tăng ñáng kể tổng lượng nhiệt dư công trình Như vậy, ñể giảm phụ tải lạnh vấn ñề phải hạn chế ñược lượng nhiệt có xạ mặt trời Giải pháp thứ cấu tạo lớp vật liệu thích hợp có hệ số truyền nhiệt thấp có thêm lớp vật liệu cách nhiệt cấu tạo lớp kết cấu bao che giải pháp thứ hạn chế ảnh hưởng xạ mặt trời cách lựa chọn lớp vật liệu phủ mặt kết cấu bao che có hệ số hấp thụ xạ thấp, loại kính có tính phản xạ cao, HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 12 of 126 11 Header Page 13 of 126 3.7.2 Giải pháp tiết kiệm lượng việc lựa chọn giải pháp thiết kế: Sử dụng phần mềm Trace 700 hãng Train, ta tính ñược lượng sử dụng hai phương án với delta t = 50C 70C bảng 3-14 3-15 Hình sau thể so sánh : Hình 3-1 So sánh lượng hai phương án thiết kế Rõ ràng, từ công thức: Q = G.Cp.Delta(t) Ta thấy, với Q Cp không ñổi, chọn Delta t = 70C ( phương án 2) cao Delta t = 50C ( Phương án 1) lưu lượng nước vào Chiller phương án G2 nhỏ lưu lượng nước phương án G1 Khi lưu lượng nước nhỏ hơn, công suất Bơm nước dàn ngưng Bơm nước lạnh Chiller nhỏ hơn, ñiều ñem lại việc tiết kiệm lượng sử dụng cho hệ thống lớn HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 13 of 126 Header Page 14 of 126 12 CHƯƠNG - SỬ DỤNG ðIỀU KHIỂN MỜ ðỂ ðIỀU KHIỂN CHỈ SỐ PMV 4.1 TÌM HIỂU CHỈ SỐ PMV: 4.1.1 Vai trò tiện nghi nhiệt lịch sử nghiên cứu: Cảm nhận người ñối với môi trường nhiệt không phụ thuộc vào nhiệt ñộ không khí (air temperature) mà phụ thuộc vào nhiệt ñộ xạ (radiant temperature), áp suất nước không khí tốc ñộ gió Ngoài có yếu tố chủ quan nhiệt trở quần áo (clothing insulation) mức nhiệt sinh lý (metabolic rate) 4.1.2 Các số môi trường: 4.1.3 Cách ñánh giá dựa theo PMV: Mô hình PMV (Predicted Mean Vote- Biểu trung bình dự ñoán ) P.O Fanger tổ hợp biến số vật lý (nhiệt ñộ không khí, vận tốc gió, nhiệt ñộ xạ trung bình ñộ ẩm tương ñối), với biến số liên quan tới thân người (nhiệt trở quần áo mức ñộ hoạt ñộng thể) thành số ñể dùng ñể dự ñoán cảm giác nhiệt trung bình số ñông người Mô hình ñã ñược ñưa vào áp dụng tiêu chuẩn ISO 7730 tương ñương với mức cảm giác nhiệt ASHRAE sau: Bảng 4-1 Cảm giác nhiệt dựa theo PMV Chỉ số PMV Thermal conform Cảm giác nhiệt (Predicted Mean Cảm giác nhiệt (tiếng Anh) (dịch tiếng Việt) < -3.5 very cold Quá lạnh HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 14 of 126 Header Page 15 of 126 13 -3.5 ÷ -2.6 cold Rất lạnh -2.5÷-1.6 cool Lạnh -1.5 ÷ -0.6 slightly cool Hơi lạnh -0.5 ÷ 0.5 neutral (comfortable) Dễ chịu 0.6 ÷ 1.5 slightly warm Hơi nóng 1.6 ÷ 2.5 warm Nóng 2.6 ÷ 3.5 hot Rất nóng > 3.6 very hot Quá nóng 4.1.4 Mô hình toán học: PMV = [0.35exp(-0.042HM/AN) + 0.032] [ HM/AN(1-η) – 0.35{43 - 0.061HM/AN(1- η) – PW} –0.42{HM/AN(1-η) – 58} – 1.4x10-3HM/AN(34-Ta) – 0.0017HM/AN(44-PW) –0.71σFcl{T4cl - T4mrt} – Fclhc(Tcl-Ta)] Tcl = 35.7−0.032.HM/AN (1-η) – 0.181xIcl[3.4x10-8xFcl {(tcl+273)4 (tmrt+273)4 }+Fclhc(Tcl-Ta)] hc = 2.38(Tcl – Ta) 0.25 (4-1) V< 0.1 m/s hc = 12.1 V V> 0.1 m/s 4.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC: 4.2.1 Mô hình toán học nhiệt ñộ phòng: a Phương trình: Nhiệt ñộ bên phòng ñược ñiều khiển số thông số: Luồng nhiệt vào phòng thông qua tường (Qcon), cửa sổ HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 15 of 126 Header Page 16 of 126 14 mái (Qw), thông qua rò không khí (Qinf), thông gió (Qvent), gia nhiệt bên (Qint), nhiệt bổ sung (Qaux), macad(Ta - 273)/dt = Qcon + Qw + Qinf + Qvent + Qint ± Qaux (4-2) 10.dTa/dt = - 110.Ta + (72 + 405sinAW)(Tamb-Ta) – 100 – 100AC + 15(Ti +273) Hình 4-1 Mô hình nhiệt ñộ Ta 4.2.2 Nhiệt ñộ môi trường: Tamb = 30 – 10sin(0.261t + 1.11) C 4.2.3 ðộ ẩm tương ñối: P: áp suất khí = 101325 Pa Pws = exp( -5800/Ta + 1.3914 – 4.8610-6.Ta + 4.176410-5.T2a – 1.410-8.T3a + 6.5459log(Ta)) 4.2.4 PMV: Công thức toán học: a Tính toán áp suất Pw: Log10Pw = 8.14 – 1730.63/(233.426+Ta) HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 16 of 126 Header Page 17 of 126 15 b Tính Tcl: Tcl = 35.85 – 0.05x10-8[(tcl+273)4 - (tmrt+273)4 ] – 0.06Ta Hình 4-2 Mô hình Tcl c PMV: PMV = = 0.05x[ 33.4 + 0.51Pw + 4.2ta – 3.74x10-8(tcl+273)4 + 3.74x10-8(tmrt+273)4 – 4.17tcl] Hình 4-3 Mô hình PMV HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 17 of 126 Header Page 18 of 126 16 4.3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH ðIỀU KHIỂN: Hình 4-4 Sơ ñồ nguyên lý ñiều khiển Mờ Bộ ñiều khiển mờ có ñầu vào Nhiệt ñộ môi trường Tamb PMV, ñầu ra: góc mở cửa sổ AW lượng nhiệt cần bổ sung AC 4.3.1 Thiết kế giao diện mờ hóa: a PMV, Tamb: Bảng 4-2 Mờ hóa tham số ñầu vào PMV: Rất Lạnh Lạnh nhẹ Satisfactory Nóng Lạnh Cold Nóng nhẹ Cool Slightly cool HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 18 of 126 OK Warm Rất nóng Slightly Hot Warm Header Page 19 of 126 17 Tamb: Rất Rất Rất Thấp Thấp Thấp Trung Thoải Cao Hơi Cao Rất Rất vừa bình M1 M2 vừa Cao Cao Rất phải phải Thấp S mái M3 M4 M5 M6 Cao M7 M8 M9 VB b AC, AW: Bảng 4-3 Mờ hóa tham số ñầu AW AC OFF ðóng OFF ðóng S Mở nhỏ ( Small) BOFF ðóng ( before off) M Mở vừa ( VVS Medium) ON Mở HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 19 of 126 Rất nhỏ (Very very small) VS Rất nhỏ (very small) S Nhỏ (Small) PS Nhỏ vừa (positive small) PM Vừa (positive medium) PB Lớn (positive big) VB Rất lớn (very big) ON Mở lớn Header Page 20 of 126 18 4.3.2 ðộng suy diễn: ðộng suy diễn max-min sử dụng phép hội mờ (AND) theo luật min, suy diễn (implication) mờ theo luật min, tuyển mờ ( OR ) theo luật max Mệnh ñề hợp thành: Nếu PMV : COLD Tamb : S AC : OFF AW : OFF Nếu PMV : COOL Tamb : S AC : OFF AW : OFF HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 20 of 126 Header Page 21 of 126 19 Nếu PMV:SLIGHTLYCOOL Tamb: S AC:OFF AW: OFF Nếu PMV : OK Tamb : S AC : OFF AW : S Nếu PMV : COLD Tamb : M1 AC : OFF AW : OFF Nếu PMV : COOL Tamb : M1 AC : OFF AW : OFF Nếu PMV:SLIGHTLYCOOLvà Tamb:M1 AC:OFF AW:OFF Nếu PMV : OK Tamb : M1 AC : OFF AW : OFF Nếu PMV : COLD Tamb : M2 AC : OFF AW : OFF 10 Nếu PMV : COOL Tamb : M2 AC : OFF AW : OFF 11 Nếu PMV:SLIGHTLYCOOLvàTamb: M2 thìAC:OFF vàAW:OFF 12 Nếu PMV : OK Tamb : M2 AC : OFF AW : OFF 13 Nếu PMV : COLD Tamb : M3 AC : OFF AW : OFF 14 Nếu PMV : COOL Tamb : M3 AC : OFF AW : OFF 15 Nếu PMV:SLIGHTLYCOOL Tamb:M3thìAC:OFFvà AW:OFF 16 Nếu PMV : OK Tamb : M3 AC : OFF AW : S 17 Nếu PMV:SLIGHTLY WARM Tamb:M3 AC:VS AW: S 18 Nếu PMV : COLD Tamb : M4 AC : OFF AW : S 19 Nếu PMV : COOL Tamb : M4 AC : OFF AW : S 20 Nếu PMV:SLIGHTLY COOL Tamb :M4thìAC:BOFFvà AW:S 21 Nếu PMV : OK Tamb : M4 AC VVS AW : S 22 Nếu PMV:SLIGHTLY WARM Tamb: M4 AC: VSvàAW: S 23 Nếu PMV : WARM Tamb : M4 AC: S AW: S 24 Nếu PMV : COLD Tamb : M5 AC : VVS AW : S 25 Nếu PMV : COOL Tamb : M5 AC : VVS AW : S 26 Nếu PMV:SLIGHTLYCOOL Tamb : M5 AC:VVSvà AW:S 27 Nếu PMV : OK Tamb : M5 AC : VS AW : S 28 Nếu PMV : SLIGHTLY WARM Tamb: M5 AC:S AW: S HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 21 of 126 Header Page 22 of 126 20 29 Nếu PMV : WARM Tamb : M5 AC : PS AW : S 30 Nếu PMV : COLD Tamb : M6 AC : VS AW : S 31 Nếu PMV : COOL Tamb : M6 AC : VS AW : S 32 Nếu PMV: SLIGHTLY COOL Tamb:M6 AC:VS AW : S 33 Nếu PMV : OK Tamb:M6 AC : PB AW : OFF 34 Nếu PMV:SLIGHTLYWARMvàTamb:M6 thìAC:PB AW:OFF 35 Nếu PMV : WARM Tamb : M6 AC : PS AW : OFF 36 Nếu PMV:SLIGHTLYCOOL vàTamb:M7 AC:PB vàAW:OFF 37 Nếu PMV : OK Tamb : M7 AC : PB AW : OFF 38 Nếu PMV:SLIGHTLYWARMvà Tamb:M7 thìAC:PBvà AW:OFF 39 Nếu PMV : WARM Tamb : M7 AC : VB AW : OFF 40 Nếu PMV:SLIGHTLYCOOLvà Tamb :M8 thìAC:VBvà AW:OFF 41 Nếu PMV : OK Tamb : M8 AC : VB4 AW : OFF 42.Nếu PMV:SLIGHTLYWARMvàTamb: M8thìAC:VB4vàAW:OFF 43 Nếu PMV : WARM Tamb : M8 AC : VB4 AW : OFF 44 Nếu PMV : HOT Tamb : M8 AC : VB4 AW : OFF 45 Nếu PMV : OK Tamb : M9 AC : VB4 AW : OFF 46.NếuPMV:SLIGHTLYWARMvàTamb:M8 thìAC:VB4và AW:OFF 47 Nếu PMV : WARM Tamb : M9 AC : VB4 AW : OFF 48 Nếu PMV : HOT Tamb : M9 AC : VB5 AW : OFF 49 Nếu PMV : OK Tamb : VB AC : VB5 AW : OFF 50.NếuPMV:SLIGHTLYWARMvàTamb:VB thìAC:VB5và AW:OFF 51 Nếu PMV: WARM Tamb: VB AC : VB5 AW : OFF 52 Nếu PMV: HOT Tamb: VB AC : VB5 AW : OFF 4.3.3 Giải mờ: HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 22 of 126 Header Page 23 of 126 21 Phương pháp giải mờ ñược lựa chọn phương pháp cực ñại ( maxima – MOM) Phương pháp MOM xác ñịnh giá trị thô trị trung bình giá trị mà ñó, hàm thuộc có giá trị tối ña 4.3.4 Kết ñạt ñược: a Khi không ñược ñiều khiển Hình 4-5 Nhiệt ñộ Ta không ñược ñiều khiển Hình 4-6 Chỉ số PMV không ñược ñiều khiển b Khi ñược ñiều khiển: Tự ñộng Hình 4-7 Nhiệt ñộ Ta ñược ñiều khiển HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 23 of 126 Header Page 24 of 126 22 Hình 4-8 Chỉ số PMV ñược ñiều khiển Hình 4-9 Nhiệt lượng cần bổ sung góc mở cửa sổ c ðiều khiển tay: Trong trường hợp nhiệt ñộ môi trường 310C, Nhiệt lượng cần cung cấp cho phòng AC = 18.5 ( Tương ñương 1850 W ), ñó, nhiệt ñộ phòng ñược trì khoảng 28.50C PMV = 0.33, ñạt ñiều kiện thoải mái Hình 4-10 PMV nhiệt ñộ 310C HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 24 of 126 Header Page 25 of 126 23 Tuy nhiên, theo thói quen, người sử dụng hay có xu hướng ñiều khiển nhiệt ñộ phòng nằm khoảng 230C ñến 240C Khi ñó, nhiệt lượng cần cung cấp cho phòng : AC = 50 ( QAC = 5000W) : Ta = 23.370C , PMV = -0.8 AC = 45 ( QAC = 4500W) : Ta = 24.070C , PMV = -0.66 Rõ ràng, việc ñiều khiển tay theo thói quen người sử dụng, thường ñem lại cảm giác không thoải mái ( PMV < - 0.5) lại tiêu tốn lượng lớn lượng sử dụng Nhận xét: - Khi không ñược ñiều khiển: Từ kết PMV tính toán ñược, ta thấy nhiệt ñộ môi trường 22oC số PMV < 0.5, nhiệt ñộ môi trường Tamb > 330C số PMV > 0.5 - Khi ñược ñiều khiển: nhiệt ñộ môi trường nằm khoảng từ [23:40]0C, nhiệt ñộ phòng Ta ñược ñiều khiển nằm khoảng [25:30]0C, ñồng thời, số PMV nằm khoảng [-0.5 : +0.5] ñáp ứng yêu cầu ñiều khiển - Ta thấy, nhiệt ñộ môi trường Tamb > 30oC, ñể số PMV < +0.5 ta cần cung cấp nhiệt lượng bổ sung AC cho nhiệt ñộ phòng Ta ñược trì khoảng từ 270C ñến 300C ñạt yêu cầu Việc trì nhiệt ñộ phòng khoảng từ 270C ñến 300C ñem lại tiện nghi nhiệt ñộ cho thể ñảm bảo cho việc tiết kiệm lượng hệ thống ðiều hòa không khí Vì thông thường, thói quen người sử dụng muốn trì nhiệt ñộ thấp phòng ( thông thường Ta = 230C ñến 240C cho vào thời gian mùa hè (31oC ñến 40oC), ñiều làm tiêu tốn lượng cung cấp ñể trì nhiệt ñộ thấp HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 25 of 126 Header Page 26 of 126 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ðỀ TÀI: ðề tài ñã ñược việc lựa chọn giải pháp thiết kế, lựa chọn thiết bị, ñã ảnh hưởng lớn ñến lượng sử dụng hệ thống ñiều hòa không khí ðề tài ñã thực việc lựa chọn mô hình toán học số PMV, nhiệt ñộ phòng Ta Thực thành công việc ñiều khiển số tiện nghi nhiệt ñộ PMV nằm khoảng cho phép ñể ñem lại cảm giác nhiệt thoải mái cho người sử dụng tiết kiệm ñược lượng sử dụng cho hệ thống ñiều hòa không khí Water Chiller HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ðỀ TÀI: ðề tài ñã giải ñược vấn ñề ñiều khiển số PMV ñể ñem lại cảm giác nhiệt thoải mái cho người sử dụng Tuy nhiên, thời gian hạn chế, Mô hình ñiều khiển ñược xây dựng ñề tài phạm vi phòng nhỏ chưa áp dụng ñược việc phối hợp ñiều khiển toàn hệ thống HVAC Water Chiller Cần phải nhân rộng phạm vi lớn tòa nhà ñể ñiều khiển tổng thể hệ thống ñiều hòa không khí Water Chiller HVTH: ðỨC DUY Footer PageVŨ 26 of 126 ... HVAC Water Chiller ðó lý chọn ñề tài : “ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ðIỀU HÒA KHÔNG KHÍ – WATER CHILLER MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU: Tập trung nghiên cứu giải pháp tiết kiệm. .. nghiên cứu giải pháp tiết kiệm lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Nghiên cứu tài liệu liên quan nhằm tổng hợp yếu tố ảnh hưởng ñến lượng sử dụng hệ thống HVAC water. .. tập trung nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng ñến lượng sử dụng hệ thống HVAC Water Chiller, ñể từ ñó ñưa giải pháp nhằm tiết kiệm lượng ðiều khiển số PMV hệ thống HVAC Water Chiller phương pháp ñiều