THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO CAO ỐC VĂN PHÒNG – KHÁCH SẠN, SỐ 115 PHẠM VIẾT CHÁNH, Q. BÌNH THẠNH, TP. HCM.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO CAO ỐC VĂN PHÒNG – KHÁCH SẠN, SỐ 115 PHẠM VIẾT CHÁNH, Q BÌNH THẠNH, TP HCM Họ tên sinh viên: THÂN ĐÌNH DUY Ngành :CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa: 2007 – 2011 Tháng 05/2011 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO CAO ỐC VĂN PHỊNG – KHÁCH SẠN, SỐ 115 PHẠM VIẾT CHÁNH, Q BÌNH THẠNH, TP HCM THÂN ĐÌNH DUY Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Công nghệ Nhiệt lạnh Giáo viên hướng dẫn: Thạc sỹ: NGUYỄN HÙNG TÂM Kỹ sư: NGUYỄN KHOA TY Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 05/2011 i LỜI CẢM ƠN Q trình thực luận văn tốt nghiệp diễn khoảng thời gian tháng, có khó khăn dường phương hướng, có lại có nhiều ý tưởng chưa xếp thực , nhiên khó khăn em nỗ lực hồn thành Em xin tỏ lòng biết ơn đến : - Ban giám hiệu trường Đại học Nông lâm TP.HCM - Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí – Cơng nghệ, Trường Đại học Nơng lâm TP.HCM tồn thể q thầy Trường Đại học Nơng lâm TP.HCM nói chung thầy Khoa Cơ khí Cơng nghệ nói riêng cất công dạy dỗ cho em kiến thức vô giá thời gian em học trường Em xin chân thành cảm ơn đến thầy Th.S – Nguyễn Hùng Tâm, giảng viên trường Đại học Nông Lâm, khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ, tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trình thực luận văn, thầy có lời khuyên nhắc nhỡ lúc giúp em có định hướng xác bước Xin cảm ơn KS – Nguyễn Khoa Ty, Công ty TNHH kỹ thuật điện HTD, tận tình bảo giúp đỡ em tìm hiểu hệ thống lạnh thực tế, kiến thức từ cơng trình thi cơng Cuối xin gởi đến quý thầy cô lời cảm ơn, lời chúc sức khỏe nhiểu thành đạt sống TP.HCM, ngày 15 tháng năm 2011 Sinh viên thực đề tài Thân Đình Duy ii TĨM TẮT Đề tài nghiên cứu: “Điều hòa khơng khí cho Cao ốc Văn Phòng – Khách Sạn” mà đối tượng nghiên cứu cụ thể là: Cao ốc Văn Phòng – Khách Sạn, số 115 Phạm Viết Chánh, Q Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh Với đề tài luận văn em phân tích, lựa chọn phương án thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho cao ốc với mục tiêu đáp ứng đầy đủ yêu cầu cung cấp lạnh quy định ngành điều hòa khơng khí Nội dung sau: Chương 1: MỞ ĐẦU Chương 2: TỔNG QUAN Giới thiệu lịch sử kỹ thuật lạnh, điều hòa khơng khí yếu tố ảnh hưởng môi trường lên thể người… Ngồi giới thiệu số hệ thống điều hòa khơng khí thường sử dụng thiết kế Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ở chương trình bày phần sở tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí tính tốn cụ thể phụ tải lạnh cho cơng trình Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ iii MỤC LỤC Trang Trang tựa i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình vii Danh sách bảng viii CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1  1.1 Tính cấp thiết đề tài 1  1.2 Mục đích đề tài .2  CHƯƠNG TỔNG QUAN 3  2.1 Tổng quan kỹ thuật lạnh 3  2.1.1  Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh 3  2.1.2  Ứng dụng kỹ thuật lạnh .4  2.2 Tổng quan điều hòa khơng khí .5  2.2.1  Lịch sử phát triển điều hòa khơng khí 5  2.2.2  Hệ thống điều hòa khơng khí 7  2.2.3  Ảnh hưởng môi trường lên thể người .7  2.2.4  Sự ô nhiễm khơng khí vấn đề thơng gió, tiếng ồn 8  2.2.5  Hệ thống phân phối vận chuyển chất tải lạnh 9  2.2.6  Ứng dụng kỹ thuật điều hòa khơng khí .9  2.2.7  Lịch sử phát triển kỹ thuật Lạnh ĐHKK Việt Nam 10  2.3 Một số hệ thống điều hòa khơng khí thường gặp thiết kế 11  2.3.1  Hệ thống điều hòa cục 11  2.3.2  Hệ thống điều hòa (tổ hợp) gọn .12  2.3.3  Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water Chiller) 13  2.3.4  Máy điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume) 16  CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 17  3.1  Phương pháp 17  iv 3.2  Phương tiện 17  CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19  4.1 Cơ sở tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí 19  4.1.1  Điều kiện khí hậu ngồi trời nơi xây dựng cơng trình 19  4.1.2  Thơng số thiết kế nhà .20  4.1.3  Thơng số thiết kế ngồi nhà 20  4.1.4  Đặc điểm mục đích sử dụng 20  4.1.5  Đặc điểm nguồn phát nhiệt 21  4.1.6  Đặc điểm kết cấu bao che .21  4.2 Tính tốn tải lạnh cho cơng trình theo phương pháp Carrier .22  4.2.1  Nhiệt xâm nhập từ bên vào kết cấu bao che 22  4.2.2  Nhiệt thừa xuất phát từ bên khơng gian điều hòa 27  4.3 Chọn máy điều hòa khơng khí mơi chất lạnh 29 4.4 Tính tốn thiết kế đường ống gió thải chọn quạt 30  CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 32  TÀI LIỆU THAM KHẢO  PHỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Máy điều hòa cục .11  Hình 2.2: Máy điều hòa hai cục .12  Hình 2.3: Máy điều hòa loại package 12  Hình 2.4: Máy điều hòa loại tách có ống gió 13  Hình 2.5: Cụm máy Water Chiller 14  Hình 2.6: Chiller giải nhiệt gió .15  Hình 2.7: Chiller giải nhiệt nước .15  Hình 2.8: Máy điều hòa VRV 16  vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1: Lượng xạ mặt trời lớn qua cửa kính loại vĩ độ 10° 19  Bảng 4.2: Tên phòng có điều hòa chức diện tích phòng 20  Bảng 4.3: Lượng xạ mặt trời vào thời điểm 15 tháng 12 .24  Bảng 4.4: Kết tính tốn tải lạnh cho tồn cơng trình 28  Bảng 4.5: Danh sách máy điều hòa khơng khí .29  Bảng 4.6: Thể tích phòng .32  Bảng 4.7: Danh sách quạt gió .33  vii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Việt Nam tương lai điều hồ khơng khí phát triển khơng ngừng ngày có vị trí quan trọng kinh tế phát triển Điều hồ khơng khí sử dụng nhiều lĩnh vực khác đời sống như: nhà cao tầng, khách sạn, quan, ngành giao thông, sản xuất, chế biến Người kỹ sư ngành lạnh phải ý quan tâm hàng đầu đến cơng việc tính tốn thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí để đáp ứng yêu cầu người sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, phải có hiệu kinh tế cao trình vận hành hệ thống Theo nhiệm vụ giao: “Thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí cho tồ nhà cao ốc Văn Phòng Khách Sạn, số 115 Phạm Viết Chánh, Q Bình thạnh, Tp HCM” Tòa nhà xây dựng trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, số 115 Phạm Viết Chánh, Q Bình Thạnh Tòa nhà xây dựng với mục đích cho th văn phòng làm việc Tòa nhà xây dựng gồm tầng tầng hầm Với chức tầng sau:  Tầng hầm dùng làm nơi để xe môtô, ôtô máy phát điện  Tầng gồm có phòng quản lý, sảnh, nhà hàng hành lang  Từ tầng lững, tầng - tầng 5, tầng gồm văn phòng hành lang Trong từ tầng – tầng có cấu trúc giống nhau, tầng tầng có cấu trúc giống  Tầng sân thượng Tổng diện tích mặt cơng trình : 1490,4 m2 Tổng chiều cao cơng trình: 24,6 m Tổng diện tích cần điều hòa: 608,8 m2 Cơng trình có hướng chính, hướng diện Tây Nam, phía sau Đông Bắc, hai hướng bên cạnh Tây Bắc Đông Nam Đây thử thách lớn em chuẩn bị tốt nghiệp để bước thực tế công việc tương lai Sau trình học tập nhà trường dạy bảo tận tình thầy giáo lần thực tập cơng trình thực tế Mặc dù với điều kiện tốt vậy,nhưng thân em thiếu kinh nghiệm nên trình hồn thành đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót 1.2 Mục đích đề tài Tính tốn thiết kế nhằm lựa chọn hệ thống Điều Hòa Khơng Khí cho tòa nhà Cao Ốc Văn Phòng – Khách Sạn, đảm bảo khả năng: - Phân phối không khí cho tầng phù hợp - Khơng phá vỡ tính mỹ quan cơng trình - Xử lý hết nguồn nhiệt thừa không gian làm việc - Tạo môi trường làm việc thoải mái, tránh gây tác hại đến sức khỏe người làm việc môi trường điều hòa Với nội dung cụ thể sau: - Tính tốn phụ tải lạnh cho cơng trình chọn thiết bị điều hòa khơng khí - Thiết kế hệ thống đường ống gió thải chọn quạt Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Công trình “Cao ốc Văn Phòng Khách Sạn số 115 Phạm Viết Chánh" thiết kế với hệ thống lạnh hai mãnh hoàn toàn phù hợp với thiết kế cấu trúc cơng trình, khơng đảm bảo tính thẫm mỹ mà đáp ứng yêu cầu xử lý độ khơng khí khống chế nhiệt ẩm khơng gian điều hòa theo phòng riêng lẽ, ổn định trì điều kiện vi khí hậu tốt Vòng tuần hồn hệ thống tự động nên tạo khơng khí làm thoải mái cho người Dàn lạnh kiểu Cassette thổi hướng, kiểu dáng đẹp, dàn lạnh đại giảm diện tích sử dụng, dễ vận hành, kiểm tra tiết kiệm điện năng, đồng thời thu hồi vốn nhanh Với tính cho thấy việc lựa chọn hệ thống điều hòa hai mãnh thích hợp với cấu trúc cơng trình yêu cầu chủ đầu tư 5.2 Đề nghị Do đề tài mang tính thực tế phụ thuộc vào chủ đầu tư nên trình làm luận văn em không rõ cụ thể hết kiến thức chuyên ngành học Mà em sâu vào kiến thức chun ngành liên quan đến cơng trình thực Do kính mong bạn thầy quan tâm đến kỹ thuật lạnh tiến hành tiếp bổ sung hoàn thiện việc nghiên cứu hệ thống lạnh luận văn 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt Lê Chí Hiệp, 2010 Giáo trình Điều Hòa Khơng Khí Nhà xuất Đại học Quốc Gia TpHCM Nguyễn Đức Lợi, 2003 Hướng Dẫn Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Khơng Khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, 2003 Máy Thiết bị lạnh Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Hồng Đình Tín, Bùi Hải, 2004 Bài tập Nhiệt Động lực học kỹ thuật Truyền nhiệt Nhà xuất Đại học Quốc Gia TpHCM Hồng Đình Tín, 2002 Cơ Sở Truyền Nhiệt Nhà xuất Đại học Quốc Gia TpHCM Tài liệu tham khảo từ internet Một số hình ảnh máy điều hòa Máy điều hòa cục: http://www.p-wholesale.com/subcat/2/154/air-conditioner-p46.html Máy điều hòa loại package: http://eway.vn/product/123249/danh-gia-san-pham-funiki-hoa-phat-fcfh27g.html Máy điều hòa tách có ống gió: http://www.vatgia.com/387/1217806/hinh_anh/panasonic-cs-561cfr2-cuf561c2.html Chiller giải nhiệt gió: 35 http://www.cungcapkholanh.com/sanpham/chitiet/28.html Chiller giải nhiệt nước http://www.dieuhoaducminhvn.com/?act=newsdetail&nid=8&id=84 Thơng số kỹ thuật quạt wington http://www.fantech.com.vn/mydata/download/20110108225204_step.pdf 36 PHỤC LỤC 1: BẢNG TÍNH EXCELS PHỤ TẢI LẠNH BỨC XẠ QUA KÍNH Hướng Đông Bắc Q1k (W) 5.057F Tây Nam 9.599F STT Tên phòng Chức Diện tích, m 10 11 12 13 14 TTR-1 TTR-3 TLU-1 TLU-2 T01-1 T01-2 T02-1 T02-2 T03-1 T03-2 T04-1 T04-2 T05-1 T05-2 Sảnh Nhà hàng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng 13.7 3.4 3.4 13.1 3.4 10.6 3.4 10.6 3.4 10.6 3.4 8.2 3.4 8.2 Hướng Đông bắc Tây nam 132 17 17 126 17 102 17 102 17 102 17 79 17 79 TỔN THẤT NHIỆT TRUYỀN QUA VÁCH   Q v  F ( 34 ,  25 )    0,2   20 77 10 STT Tên phòng Chức Diện tích, m2 10 TTR-1 TTR-2 TTR-3 TLU-1 TLU-2 T01-1 T01-2 T02-1 T02-2 T03-1 Sảnh Phòng quản lý Nhà hàng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng 21.1 7.5 30.3 21.1 41.1 42.2 41.1 42.2 41.1 42.2 37 20,88.F (W QKGD, W 365 365 Qv, W 441 156 632 441 858 882 1223 882 1223 882 11 12 13 14 15 T03-2 T04-1 T04-2 T05-1 T05-2 Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng 41.1 46.1 41.1 46.1 41.1 365 1223 962 1223 962 1223 365 365 NHIỆT TRUYỀN QUA CỬA RA VÀO     Q c  , 65 F ( 34 ,  25 )  25,44F (W) STT Tên phòng Chức 12 13 14 15 16 TTR-1 TTR-2 TTR-3 TLU-1 TLU-2 T01-1 T01-2 T02-1 T02-2 T03-1 T03-2 T04-1 T04-2 T05-1 Sảnh Phòng quản lý Nhà hàng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Diện tích kính 4.73 2.3 2.3 2.3 4.6 5.03 4.6 5.03 4.6 5.03 4.6 5.03 4.6 2.3 Qv, W 120 59 59 59 117 128 117 128 117 128 117 128 117 59 NHIỆT TRUYỀN QUA KÍNH CỬA SỔ Q k  ,89 F ( 34 ,  25 )  56,54F STT Tên phòng Chức T01-1 T02-1 T03-1 T04-1 T05-1 Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng 38 Diện tích cửa sổ, m2 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 Qk, W 88 88 88 88 88 NHIỆT TRUYỀN QUA NỀN     Q n  , 78 F ,5 ( 34  25 )  13.34F (W) STT Tên phòng Chức TTR-1 Sảnh TTR-2 TTR-3 T05-1 T05-2 Phòng quản lý Nhà hàng Văn phòng Văn phòng Diện tích nền, m2 23.40 9.2 26.7 56.8 40.3 Qn, W 312 123 356 758 538 NHIỆT ẨN VÀ NHIỆT HIỆN DO GIĨ LỌT Q5 =10,382.V (W) Qbs=14.4n (W) Thể tích n Qv, W Qbs,W 53.82 559 56 Phòng quản lý 29.44 306 22 TTR-3 Nhà hàng 85.44 887 64 TLU-1 Văn phòng 85.44 887 64 TLU-2 Văn phòng 131.84 1369 99 T01-1 Văn phòng 177.6 1844 133 T01-2 Văn phòng 128.96 1339 97 T02-1 Văn phòng 177.6 1844 133 T02-2 Văn phòng 128.96 1339 97 10 T03-1 Văn phòng 177.6 1844 133 11 T03-2 Văn phòng 128.96 1339 97 12 T04-1 Văn phòng 181.76 1887 136 13 T04-2 Văn phòng 128.96 1339 97 14 T05-1 Văn phòng 181.76 1887 136 15 T05-2 Văn phòng 128.96 1339 97 STT Tên phòng Chức TTR-1 Sảnh TTR-2 phòng ,m3 39 NHIỆT THỪA XUẤT PHÁT TỪ BÊN TRONG KHÔNG GIAN ĐIỀU HÒA   Nhiệt phát từ thể người Nhiệt thừa đèn chiếu sáng Q cs  1, 25 10 F  12,5F (W) Qn = (70+60).n=130n W   STT Tên phòng Chức n F Qn Qcs 10 11 12 13 14 15 TTR-1 TTR-2 TTR-3 TLU-1 TLU-2 T01-1 T01-2 T02-1 T02-2 T03-1 T03-2 T04-1 T04-2 T05-1 T05-2 Sảnh Phòng quản lý Nhà hàng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng 4 9 9 23.4 9.2 26.7 26.7 41.2 55.5 40.3 55.5 40.3 55.5 40.3 56.8 40.3 56.8 40.3 507 199 579 579 893 1203 873 1203 873 1203 873 1231 873 1231 873 293 115 334 334 515 694 504 694 504 694 504 710 504 710 504   KẾT QUẢ TỔNG HỢP STT Tên phòng Chức F, m2 10 TTR-1 TTR-2 TTR-3 TLU-1 TLU-2 T01-1 T01-2 T02-1 T02-2 T03-1 Sảnh Phòng quản lý Nhà hàng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng 23.4 9.2 26.7 26.7 41.2 55.5 40.3 55.5 40.3 55.5 40 Tổng tổn thất 1509 1896 1394 1958 1503 1958 1479 17 102 17 11 12 13 14 15 T03-2 T04-1 T04-2 T05-1 T05-2 Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Văn phòng Tổng cộng 41 40.3 56.8 40.3 56.8 40.3 102 17 79 1241 1041 14311 PHỤC LỤC 2: GIẢN ĐỒ TRẮC ẨM T – D 42 PHỤC LỤC 3: THÔNG SỐ KỸ THUẬT QUẠT WING TON 43 PHỤC LỤC 4: THÔNG SỐ KỸ THUẬT MÁY ĐIỀU HÒA 44 PHỤC LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ CƠNG TRÌNH Cơng trình thi cơng Mặt đứng bố trí dàn nóng Dàn lạnh âm trần Quạt hút thải ... KHƠNG KHÍ CHO CAO ỐC VĂN PHÒNG – KHÁCH SẠN, SỐ 115 PHẠM VIẾT CHÁNH, Q BÌNH THẠNH, TP HCM THÂN ĐÌNH DUY Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Công nghệ Nhiệt lạnh Giáo viên hướng dẫn:... chúc sức khỏe nhiểu thành đạt sống TP.HCM, ngày 15 tháng năm 2011 Sinh viên thực đề tài Thân Đình Duy ii TĨM TẮT Đề tài nghiên cứu: “Điều hòa khơng khí cho Cao ốc Văn Phòng – Khách Sạn” mà đối tượng