Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp và phân phối nước nóng dùng năng lượng mặt trời (NLMT) kết hợp gia nhiệt bổ sung bằng bình nóng lạnh cho shophouse Địa điểm tại Vinhome Mỹ Đình – Hà Nội
Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày … tháng…năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, ngày … tháng…năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện GVHD: …… LỜI CẢM ƠN Học tập trình lâu dài, giai đoạn đóng vai trò quan trọng việc hình thành tri thức người.Từ ngày bước chân vào giảng đường đại học lúc hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em nhận quan tâm dẫn giúp đỗ tận tình thầy Qua q trình thực đồ án tốt nghiệp em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu Trường Đại học Công nghiệp …., Ban chủ nhiệm Khoa Điện Thầy Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt Lạnh tạo điều kiện cho em có kết học tập tốt hồn thành đề tài Đặc biệt em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Thạc sỹ … trực dõi tận tình hướng dẫn em thời gian thực đề tài, truyền đạt kinh nghiệm quý báu, cung cấp cho em tài liệu cần thiết hữu ích cho q trình nghien cứu để em thực đề tài hồn chỉnh mặt nội dung hoàn thành thời gian quy định Trong q trình thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót.Mong nhận bảo ,góp ý Thầy môn Hà Nội, ngày 18 tháng năm 2018 Sinh viên thực Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… LỜI NÓI ĐẦU Mặt Trời khối cầu có đường kính khống 1,4 triệu km với thành phần gồm khí có nhiệt độ cao Nhiệt độ bên Mặt Trời đạt đến gần 15 triệu độ, với áp suất gấp 70 tỷ lần áp suất khí Trái Đất Đây điều kiện lý tưởng cho phản ứng phân hạch nguyên tử hydro Bức xạ gamma từ phản ứng phân hạch này, qua trình truyền từ tâm Mặt Trời ngoài, tương tác với nguyên tố khác bên Mặt Trời chuyển thành xạ có mức lượng thấp hơn, chủ yếu ánh sáng phần nhiệt phổ lượng Bức xạ điện từ này, với phổ lượng trải dài từ cực tím đến hồng ngoại, phát khơng gian hướng khác Quá trình xạ Mặt Trời diễn từ tỷ năm nay, tiếp tục vài tỷ năm Việc khai triển điện Mặt Trời bắt nguồn từ "Chương trình nhà nước Năng lượng tái tạo" giai đoạn 1980-1990, với đề tài pin mặt trời, sấy, làm lạnh, chưng cất nước đun nước nóng Tuy nhiên, hạn chế kinh phí, phần lớn đề tài dừng mẫu thí nghiệm sản xuất quy mô nhỏ, chưa chuyển giao vào ứng dụng quy mô công nghiệp Cho đến nay, hoạt động nghiên cứu phát triển lĩnh vực lượng Mặt Trời tương đối chậm, khơng có tính đột phá thiếu nguồn vốn đầu tư đề tài Do việc sử dụng lượng Mặt Trời để đun nước nóng làm nguồn điện sinh hoạt dừng lại quy mô nhỏ Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG I :GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH VÀ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG NLMT TẠI HÀ NỘI .8 1.1 Giới thiệu thủ đô Hà Nội .8 1.2 Tổng quan shophouse Vinhome Mỹ Đình Hà Nội 10 CHƯƠNG : VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI TRONG CUỘC SỐNG HIỆN ĐẠI VÀ CƠ SỞ TÍNH TỐN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI .12 2.1 Mặt trời 12 2.1.1 Giới thiệu mặt trời 12 2.1.2 Cấu tạo mặt trời 12 2.2 Năng lượng xạ 14 2.3 Các định luật xạ 18 2.3.1 Định luật Kirchhoff xạ nhiệt cân 18 2.3.1 Định luật Stefan-Boltzmann 19 2.3.2Định luật Wien .19 2.3.3 Định luật Plank .19 2.4 Phương thức tính tốn lượng mặt trời .20 2.4.1 Tính tốn góc tới xạ trực xạ .20 2.4.2 Tổng cường độ xạ lên bề mặt trái đất .23 2.5 Hiện trạng lượng mặt trời nước ta .24 2.6 Tổng quan thiết bị sử dụng lượng mặt trời 25 2.6.1 Pin mặt trời 26 Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… 2.6.2 Nhà máy sử dụng lượng mặt trời 27 2.6.3 Tháp lượng mặt trời .30 2.6.4 Thiết bị sấy khô sử dụng lượng mặt trời .31 2.6.5 Bếp nấu lượng mặt trời 33 2.6.6 Thiết bị đun nước nóng NLMT 33 2.6.7 Động stirling chạy NLMT .34 2.6.8 Thiết bị làm lạnh điều hòa khơng khí dùng NLMT 35 2.6.9 Hệ thống cung cấp nước nóng sử dụng lượng mặt trời 36 2.6.9.1 Cấu tạo ngun lý hoạt động bình nước nóng lượng mặt trời .37 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐUN NƯỚC NÓNG DÙNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI DẠNG TẤM PHẲNG 41 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động .41 3.1.1 Cấu tạo máy nước nóng lượng mặt trời 41 3.1.2 Nguyên lý hoạt động .44 3.1.3 Cơ sở tính tốn thu phẳng 45 3.1.3.1 Phương pháp xác định nhu cầu sử dụng nước nóng 49 3.1.3.2 Phương pháp xác định dung tích bình chứa .51 3.2 Những yêu cầu thi công thiết kế lắp đặt thiết bị 56 3.2.1 Yêu cầu tính tốn .56 3.2.2 Yêu cầu lắp đặt hệ thống 56 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN LƯỢNG NHIỆT VÀ ĐIỆN NĂNG TIẾT KIỆM KHI SỬ DỤNG BỘ THU NLMT TẤM PHẲNG CĨ DUNG TÍCH BÌNH CHỨA 250 LÍT 58 4.1 Cấu tạo thu lượng mặt trời phẳng 58 4.2 Nguyên lý hoạt động 58 4.3 Ưu điểm 58 60 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ PHÂN PHỐI NƯỚC NĨNG CHO CƠNG TRÌNH 60 Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… 5.1 Xác định nhu cầu sử dụng nước nóng 60 5.2 Cơ sở lý thuyết tính toán đường ống cấp nước 64 5.2.1 Tiêu chuẩn cấp nước bên nhà 64 5.2.2 Lý thuyết tính tốn mạng lưới cấp nước .69 5.3 Tính chọn ống mạng lưới cấp nước 70 5.3.1 Vật liệu sử dụng cho cơng trình 70 5.3.2 Tính tốn đường ống cấp nước nóng 72 KẾT LUẬN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO .76 Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… CHƯƠNG I :GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH VÀ TIỀM NĂNG SỬ DỤNG NLMT TẠI HÀ NỘI 1.1 Giới thiệu thủ Hà Nội Hình 1.1 :Hồ Gươm- Hà Nội Hà Nội thủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam kinh đô hầu hết vương triều Việt trước Do đó, lịch sử Hà Nội gắn liền với thăng trầm lịch sử Việt Nam qua thời kì Hà Nội thành phố lớn Việt Nam diện tích với 3.324,92km ² sau đợt mở rộng hành năm 2008, đồng thời địa phương đứng thứ dân số 7.500.000 người (2015) Hiện nay, thủ đô Hà Nội đô thị loại đặc biệt Việt Nam Khí hậu Hà Nội tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc Bộ với đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè nóng, mưa nhiều mùa đơng lạnh, mưa Nằm vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh năm tiếp nhận lượng xạ mặt trời dồi nhiệt độ cao Lượng xạ tổng cộng trung bình năm Hà Nội 122,8kcal/cm² với 1641 nắng nhiệt độ khơng khí trung bình năm 23,60C cao tháng (32,80C), thấp tháng Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện GVHD: …… (17,20C) Hà Nội có độ ẩm lượng mưa lớn Độ ẩm tương đối trung bình năm 79% Lượng mưa trung bình năm 1.800mm năm có khoảng 114 ngày mưa Đặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét thay đổi khác biệt hai mùa nóng, lạnh Từ tháng đến tháng mùa nóng mưa, nhiệt độ trung bình 29,2oC Từ tháng 11 đến tháng năm sau mùa đông , thời tiết khơ ráo, nhiệt độ trung bình 15,2oC Giữa hai mùa lại có hai thời kỳ chuyển tiếp ( tháng tháng 10) Cho nên nói Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đơng Theo [2] ta có bảng : Bảng 1.1 : Bảng thống kê nhiệt độ Hà Nội Nhiệt độ trung bình tháng Cao (oC) Thấp nhất(oC) Trung bình (oC) 20,4 13,8 17,2 20,4 11,7 18,1 23,1 17,5 20,7 27,3 20,8 24,2 31,7 23,9 26,6 32,8 25,5 29,8 32,2 25,7 29,2 32 25,4 29,1 30,9 24,3 28,3 10 28,8 21,6 26,1 11 25,6 18,2 23,1 12 22 15 19,3 Trung bình năm 27,3 20,5 23,6 Lớp …… SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… 1.2 Tổng quan shophouse Vinhome Mỹ Đình Hà Nội Hình 1.2 Shophouse Vinhome Mỹ Đình – Hà Nội Vinhome Mỹ Đình – Hà Nội Là tổ hợp trung tâm thương mại bao gồm khu chung cư cao cấp Vinhomes The Arcadia, khu biệt thự liền kề the Botanica,khu Shophouse hứa hẹn mang đến cho bạn trải nghiệm sống mình… Nằm phía Tây thành phố Hà Nội gần với sân vận động quốc gia Mỹ Đình khu thị văn minh Vinhomes Mỹ Đình quan tâm hàng đầu thị trường bất động sản Xây dựng diện tích lên đến 17,5ha với tổng vốn đầu tư lên đến 8500 tỷ đồng trung tâm sầm uất bậc Mỹ Đình Với thiết kế độc đáo theo phong cách riêng hộ tiện ích tòa nhà như: trung tâm thương mại Vincom, bệnh viện Lớp …… 10 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện GVHD: …… Tầng Tầng Tầng Chậu rửa mặt Sen tắm 60 120 Bồn tắm 118 118 Chậu rửa mặt 3 Bồn rửa 72 bếp 144 Máy giặt 60 60 Tổng lượng nước cung cấp cho hộ (lít) 457 Tỉ lệ khai thác phòng 90 % 411 Theo bảng 3.1 cho biết tỷ lệ % lượng nước nóng sử dụng thời điểm Vh m3 với lượng nước nóng cực đại Vmax m3 thời điểm ngày kết hợp với công thức (6) (7) ta có : ∑ Vh Vmax = D h =1 Vmax 24 Vmax (ngày thường) = 0,07 (m3) Vmax(ngày nghỉ) = 0,08 (m3) Đối với đối tượng sử dụng hộ ta có phân bố phụ tải nước nóng bảng sau: Giờ 10 11 12 WD 0 0 20 80 80 50 10 10 10 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7 22 23 24 Vh/Vmax[ %] Nhu cầu [m3] Giờ Lớp …… 13 14 15 16 17 18 62 19 20 21 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện WD GVHD: …… 10 10 10 10 30 50 50 30 30 50 10 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 7 7 10 11 12 Su/Sa/PH 0 0 20 80 60 40 20 10 10 0 0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8 Vh/Vmax[ %] Nhu cầu [m3] Giờ Vh/Vmax[ %] Nhu cầu [m3] Giờ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Su/Sa/PH 20 20 10 10 30 20 20 20 60 50 10 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0 8 Vh/Vmax[ %] Nhu cầu [m3] 0,0 Từ bảng thấy phụ tải nước nóng cần cung cấp cho shophouse chủ yếu rơi vào thời điểm khơng có nắng , xạ mặt trời ngày từ 17 h hơm trước đến 9h hôm sau Thời điểm từ 10h đến 16h thời điểm nhiều xạ nhu cầu sử dụng nước nóng lại nhỏ Vậy để đảm bảo nhu cầu nước nóng ngày cần tận dụng tối đa lượng xạ mặt trời ngày dung tích bình chứa cần đảm bảo tích lượng nước nóng cần cung cấp cho thời điểm từ 17h đến 9h sáng hôm sau không thiết phải lớn dung tích cho ngày Lớp …… 63 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… 5.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn đường ống cấp nước 5.2.1 Tiêu chuẩn cấp nước bên nhà Ta áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam – tiêu chuẩn cấp nước bên nhà (TCVN 4513-88 ) cho việc tính tốn đường nước nóng Hệ thống cấp nước bên thiết kế để cấp nước trực tiếp tới nơi dùng nước Hệ thống cấp nước bên (hệ thống cấp nước ăn uống, sinh hoạt, hệ thống cấp nước sản xuất, hệ thống cấp nước chữa cháy) bao gồm: đường ống dẫn nước vào, hố đồng hồ đo nước, mạng lưới đường ống chính, ống nhánh, ống phân phối nước dẫn đến dụng cụ vệ sinh, thiết bị sản xuất thiết bị chữa cháy Tuỳ theo lưu lượng áp lực hệ thống cấp nước bên ngoài, chức nhà quy trình cơng nghệ mà hệ thống cấp nước bên có: máy bơm, két nước áp lực, két nước khí nén, bể chứa nước bố trí bên hay gần cơng trình Hệ thống cấp nước ăn uống sinh hoạt (gọi tắt cấp nước sinh hoạt) phải thiết kế đảm bảo cấp nước có chất lượng theo tiêu chuẩn chất lượng Nhà nước quy định cho nước dùng để ăn uống Hệ thống cấp nước sản xuất phải thiết kế đảm bảo u cầu cơng nghệ, khơng làm ăn mòn đường ống phụ tùng , không làm lắng cặn phát triển chất bám… đường ống Hệ thống cấp nước sinh hoạt bên lấy từ đường ống cấp nước thành phố không nối cố định với đường ống cấp nước sinh hoạt lấy từ nguồn nước cục Đường ống, phụ tùng chi tiết, thiết bị vật liệu để lắp đặt hệ thống cấp nước bên phải tuân theo yêu cầu thiết kế tiêu chuẩn tiêu chuẩn điệu kiện kĩ thuật hành có liên quan Trong nhà ở, cơng trình cơng cộng thiết kế hệ thống cấp nước sau đây: + Hệ thống cấp nước sinh hoạt chữa cháy kết hợp Lớp …… 64 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… + Hệ thống cấp nước sinh hoạt hệ thống cấp nước chữa cháy đặt riêng có hệ thống Trong nhà sản xuất thiết kế hệ thống sau đây: + Hệ thống cấp nước sinh hoạt kết hợp với hệ thống cấp nước sản xuất chữa cháy hệ thống cấp nước sinh hoạt kết hợp với hệ thống cấp nước sản xuất + Hệ thống cấp nước sinh hoạt kết hợp với hệ thống cấp nước chữa cháy hệ thống cấp nước sản xuất kết hợp với hệ thống cấp nước chữa cháy + Các hệ thống cấp nước riêng biệt Việc lựa chọn hệ thống cấp nước bên phải vào luận chứng kinh tế kĩ thuật, yêu cầu vệ sinh yêu cầu phòng cháy chữa cháy, kết hợp với thông số kĩ thuật hệ thống cấp nước bên yêu cầu công nghệ sản xuất Trong nhà sản xuất nhà phụ trợ xí nghiệp cơng nghiệp, thiết kế hệ thống cấp nước tuần hoàn, hệ thống sử dụng lại, hệ thống cấp nước lạnh, hệ thống chưng cất nước, hệ thống làm mềm nước… Việc xác định phương án thiết kế, phải vào yêu cầu công nghệ sản xuất phải phù hợp với quy định thiết kế xây dựng ngành Cần thiết kế hệ thống cấp nước tuần hoàn hệ thống sử dụng lại nước Việc cấp nước vào vùng sử dụng máy bơm tăng áp, két nước áp lực khí nén lấy nước trực tiếp từ hệ thống cấp nước bên Áp lực nước hệ thống cấp nước bên ngoài, phải sử dụng để cấp nước cho tầng cơng trình Tiêu chuẩn tính tốn ngày dùng nước lớn cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt nhà ở, nhà công cộng, nhà sản xuất, nhà phụ trợ lấy theo tính sử dụng nhà, mức độ trang bị dụng cụ vệ sinh, điều kiện khí hậu điều kiện địa phương khác Bảng 5.1 Tiêu chuẩn sử dụng nước ngày nhà Lớp …… 65 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Nơi dùng nước Nhà bên hộ có vòi nước sử dụng chung cho nhu cầu sinh hoạt Nhà bên có trang thiết bị vệ sinh : vòi tắm, rửa, xí hộ khép kín Nhà bên hộ có trang thiết bị vệ sinh: Hương sen tắm, rửa, xí, tắm đặc biệt Nhà bên hộ có bồn tắm cấp nước nóng cục Nhà tập thể kí túc xá có xí, tiểu vòi tắm giặt chung đặt tầng Nhà tập thể có xí, tiểu, vòi tắm giặt, bếp riêng cho phòng Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… Đơn vị dùng nước Tiêu chuẩn dùng nước ngày dùng nhiều 1/ngày Một người Từ 80 đến 100 Một người Một người Một người Một người Một người Từ 100 đến 150 Từ 150 đến 200 Từ 350 đến 400 Từ 75 đến 100 Từ 100 đến 120 Áp lực nước tự cần thiết vòi nước dụng cụ vệ sinh tối thiểu 1m ; vòi xả chậu xí kiểu khơng có bình xả tối thiểu 3m; nồi nấu nước uống mạng lưới hương sen tắm tối thiểu 4m Lớp …… 66 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… Áp lực nước làm việc dụng cụ vệ sinh hệ thống cấp nước sinh hoạt không lớn 60m Trường hợp áp lực đường ống lớn phải thiết kế phân vùng mạng lưới Các phụ tùng thiết bị đường ống dẫn nước vào nhà phải đặt nơi dễ kiểm tra dễ sửa chữa Khoảng cách nhỏ theo mặt nằm ngang đường ống dẫn nước vào nhà tới đường ống khác chôn ngầm nhà mà giao với đường ống thoát nước đường ống cấp nước phải đặt cao đường ống nước Khoảng cách mặt ngồi hai ống phía giáp khơng nhỏ 0,01m Ở chỗ đường ống dẫn nước vào nhà nối với đường ống cấp nước thành phố, khu dân cư hay khu xí nghiệp phải thiết kế giếng đặt van khố nước Khi đường kính ống dẫn nước vào nhà từ 40 mm trở xuống đặt van chặn cho phép xây giếng van chỗ đường ống dẫn nước vào nhà xuyên qua tường tầng hầm hay tường móng nhà phải đặt lỗ chừa sẵn: Ở nơi đất khô khoảng cách từ đỉnh ống tới đỉnh lỗ 0,15m bên lỗ phải nhét đầy vật liệu không thấm nước (dây đay tẩm dầu) Ở nơi đất ẩm ướt hay có nhiều nước ngầm, phần ống xuyên qua tường phải hàn chắn ngăn nước đặt ống lống thép hay gang có biện pháp ngăn nước khác Kích thước chừa lỗ phụ thuộc vào đường kính ống xuyên qua tường Trong nhà nhà công cộng, mạng lưới phân phối đường ống cấp nước bên đặt tầng hầm, tầng kĩ thuật, rãnh ngầm đất đặt chung với đường ống nước nóng, ống dẫn có nắp đậy Trường hợp nhà khơng có tầng hầm mạng lưới phân phối đường ống cấp nước bên cho phép đặt trực tiếp đất (nhưng phải sơn chống gỉ ống) Các đường ống chính, ống nhánh, ống phân phối nước dẫn dụng cụ vệ sinh đặt dốc từ 0,002 đến 0,005 phía đường ống đứng hay điểm lấy nước Tại điểm thấp đường ống phải đặt thiết bị xả nước Lớp …… 67 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… Ống đứng ống nhánh hệ thống cấp nước bên cần đặt chung với đường ống khác hộp panen, blốc, cabin kĩ thuật vệ sinh sản xuất nhà máy Cấu tạo theo loại phải đảm bảo thay sửa chữa đường ống Cho phép ống đứng, ống nhánh hệ thống cấp nước bên đặt hở tường vách ngăn phòng vệ sinh xí tấm, rửa phòng bếp mà khơng có u cầu bố trí đặc biệt Trong gian phòng u cầu bố trí nội thất đặc biệt đường ống cấp nước phải đặt rãnh ngầm tường, hộp Mặt rãnh, hộp ống cần trát vữa lát gạch che kín Các van đặt rãnh ngầm, hộp ống phải chừa cửa kiểm tra để tiện cho việc quản lí sửa chữa Nắp lỗ cửa làm tơn sơn màu với tường Các đường ống chính, ống nhánh nhà sản xuất phải đặt hở đặt theo khung nhà, kèo, cột, tường trần nhà Trường hợp đặt hở cho phép đặt đường ống cấp nước rãnh chung với đường ống khác; trừ đường ống dẫn chất khí, chất lỏng dễ bắt lửa có chất độc Chỉ phép đặt chung đường ống dẫn nước sinh hoạt với đường ống thoát nước rãnh khô Cho phép đặt ống cấp nước rãnh riêng trường hợp đặc biệt có lí đáng Đường ống dẫn nước tới thiết bị cơng nghệ cách xa tường cột đặt sàn sàn Đường ống cấp nước đặt rãnh blốc bêtông, panen, buồng vệ sinh đặt chung với đường ống cấp nhiệt đặt phòng có độ ẩm cao, cần thiết phải có biện pháp cách li nước chống ẩm Các van khóa nước hệ thống đường ống cấp nước bên nhà phải đặt nơi sau: Trên đường ống dẫn nước vào nhà Trên mạng lưới phân nhánh khép vòng để đảm bảo đóng đoạn ốngđem sửa chữa (khơng q nửa vòng) mạng vòng hệ thống cấp nước sản xuất, theo tính tốn đảm bảo cấp nước tới thiết bị hoạt động liên tục từ hai phía Lớp …… 68 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện GVHD: …… Khi thiết kế hệ thống cấp nước bên cần có biện pháp chống ồn chống rung cho thiết bị đường ống phụ tùng 5.2.2 Lý thuyết tính tốn mạng lưới cấp nước Mạng lưới cấp nước sinh hoạt, mạng lưới cấp nước sản xuất mạng lưới cấp nước chữa cháy phải tính để đảm bảo áp lực cần thiết dụng cụ vệ sinh, thiết bị, vòi chữa cháy đặt cao nhất, xa so với ống dẫn nước vào nhà Đường kính ống cấp nước bên tính tốn với khả sử dụng tối đa áp lực có sẵn đường ống cấp nước bên Tốc độ nước chảy đường ống thép cấp nước sinh hoạt bên nhà không vượt trị số sau: + Trong đường ống ống đứng: từ l,5 đến m/s + Ống nhánh nối với thiết bị vệ sinh 2,5 m/s Trường hợp nước dùng cho nhu cầu sản xuất, tốc độ nước ống ống đứng khơng vượt q l,2m/s Trường hợp thiết bị chữa cháy tự động không 10 m/s Khi tổng số đương lượng dụng cụ vệ sinh từ 20 trở xuống, đường kính ống cấp nước cho phép lấy theo bảng 5.2: Bảng 5.2: Bảng đường kính ống nước đương lượng nhỏ 20 Tổng số đương lượng dụng cụ vệ sinh Đường ống cấp nước 12 20 10 15 20 25 32 (mm) Lưu lượng nước tính tốn giây cho nhà xác định theo công thức : Lớp …… 69 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện GVHD: …… q = 0, 2α N + KN Trong đó: q- Lưu lượng nước tính tốn giây (l/s) α- Trị số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước tính cho người ngày K- Hệ số phụ thuộc vào số đương lượng N- Tổng số đương lượng dụng cụ vệ sinh nhà hay khu vực tính tốn Bảng 5.3 Tiêu chuẩn dùng nước người/ ngày Tiêu chuẩn dùng nước người l/ngày Trị số α 100 2,2 125 150 200 250 300 350 400 2,16 2,15 2,14 2,05 2,00 1,90 1,85 Như ta chọn α = để tính tốn đường ống cấp nước nóng tn thủ tiêu chuẩn cấp nước bên nhà Bảng 5.4 Hệ số phụ thuộc đương lượng Số đương lượng Trị số K Đến 300 0,002 Từ đến 301 Từ đến 501 Từ đến 500 800 1200 0,003 0,004 0,005 801 1201 lớn 0,006 5.3 Tính chọn ống mạng lưới cấp nước 5.3.1 Vật liệu sử dụng cho cơng trình Ống PP-R (Polypropylene Random) ống nhựa chịu nhiệt hay ống nhựa hàn nhiệt ống nước nóng Tính chất vật lý ống PP-R có nhiều ưu Lớp …… 70 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… điểm : chịu nhiệt độ cao, chịu áp lực cao, chịu va đập mạnh uốn dẻo tốt Ống PP-R du nhập vào Việt Nam khoảng năm 2000 Do ưu vượt trội nên ống PP-R dần thay loại ống kẽm, ống nhôm nhựa phức hợp Ngoài giá thành rẻ dễ thi công nên số trường hợp ống PP-R thay cho ống inox, đồng đặc biệt ứng dụng tải nước nóng Hiện ống PP-R vật liệu tốt rẻ cho ứng dụng tải nước nóng lượng mặt trời Ống PP-R có mức chịu áp lực tăng dần sau: PN10 < PN16 < PN20 < PN25 Thường PN10 & PN16 dùng tải nước lạnh; PN20 dùng tải nước nóng dân dụng PN25 dùng tải nước có áp lực lớn cho cơng nghiệp Ống nhựa PPR có nhiều màu theo thị hiếu người dùng, phổ biến màu xanh lá, xám, trắng, xanh dương Màu tối hấp thụ tia UV nên lâu bị lão hóa ánh nắng mặt trời Ống PPR khơng bị mài mòn ion nước loại hóa chất axit, bazo Thích hợp lắp đặt cho điều kiện thời tiết cơng trình khác Hình 5.1 Ống nhựa chịu nhiệt Lớp …… 71 SVTH: ……… MSV : …… Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Đồ án tốt nghiệp GVHD: …… Ống PP-R kết nối với máy hàn nhiệt, đầu hàn máy có nhiệt độ khoảng 260-300oC làm ống phụ kiện nóng chảy nhựa, nhựa nóng chảy đặt khớp với tạo thành khối thống đúc liền Nếu hàn kỹ thuật quen tay điểm nối dày gấp đơi vầ chịu áp gấp đơi đoạn bình thường Do hệ thống ống nước PP-R khó rò rỉ làm quy trình kỹ thuật Ưu điểm ống nhựa chịu nhiệt PP-R + Tuyệt đối không để xảy tượng rò rỉ + Khơng độc hại , đảm bảo an toàn vệ sinh an toàn thực phẩm + Chịu nhiệt độ cao áp suất cao + Không gây tiếng ồn rung dòng nước chảy qua + Khơng bị mài mòn đóng cặn ion cứng ,bề mặt trơn láng + Thi công lắp đặt dễ dàng + Tuổi thọ trung bình 50 năm + Chịu hóa chất tốt, chịu PH từ 1-14 +Tính thẩm mỹ cao Với ưu điểm vượt trội ống PP-R ta sử dụng ống cho cơng trình 5.3.2 Tính tốn đường ống cấp nước nóng Đường ống nước nóng thiết kế vẽ Lưu lượng nước tính tốn 1s có cơng thức tính : q = 0, 2α N + KN q : Lưu lượng nước tính tốn 1s α : trị số phụ thuộc vào tiêu chuẩn dùng nước tính cho người ngày ta chọn α =0,2 K : hệ số phụ thuộc vào số đương lượng ; K= 0,02 ứng với N