Thuyết minh thuyết kế hệ thống điều hòa không khí VRV hội trường

Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường LỜI NÓI ĐẦU  Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế nước, ngành điều hòa khơng khí có bước phát triển vượt bậc ngày trở nên quen thuộc đời sống sản xuất Ngày nay, điều hòa tiện nghi khơng thể thiếu tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao mà hộ, nhà ở, phương tiện lại ô tô, tầu hỏa, tầu thủy,… Điều hòa cơng nghệ năm qua hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình cơng nghệ ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, viễn thơng, máy tính, quang học, khí xác, hóa học,… Với đề tài “thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí VRV cho hội trường (theo thiÕt kÕ héi trêng trêng §H Kinh tÕ - dạng VRV - Cassette - cấp gió tươi gián tiếp)” sau tìm hiểu tiến hành làm đồ án, với hướng dẫn tận tình thầy giáo chịu trách nhiệm hướng dẫn đề tài đem lại cho em kiến thức bổ ích kinh nghiệm cho công việc tương lai Trong suốt trình làm đồ án với nổ lực thân với hướng dẫn tận tình thầy: PGS.TS Võ Chí Chính thầy cô khác khoa, em hi vọng đồ án mơn học hồn thành tốt đẹp Trong phần thuyết minh em cố gắng trình bày cách trọn vẹn mạch lạc từ đầu đến cuối, nhiên làm đồ án không tránh khỏi thiếu sót, nhầm lẫn Vì mong nhận ý kiến đóng góp xây dựng bạn đọc, bảo q báu thầy Em xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, tháng năm 2012 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Phương GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  1 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1 Vai trò điều hòa khơng khí Hệ thống điều hòa khơng khí áp dụng lần vào khoảng năm 1920 mục đích nhằm tạo môi trường thuận lợi cho hoạt động người thiết lập điều kiện phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến, bảo quản máy móc thiết bị, Trước thường có ý nghĩ sai lầm hệ thống điều hòa khơng khí hệ thống dùng để làm mát khơng khí Thật vấn đề khơng hồn tồn đơn giản Ngồi nhiệm vụ trì nhiệt độ khơng gian cần điều hòa mức yêu cầu, hệ thống điều hòa khơng khí phải giữ độ ẩm khơng khí khơng gian ổn định mức quy định Bên cạnh đó, cần phải ý đến vấn đề bảo đảm độ không khí, khống chế độ ồn lưu thơng hợp lý dòng khơng khí Nói chung, chia khái niệm điều hòa khơng khí thường người sử dụng thành loại với nội dung rộng hẹp khác nhau: - Điều tiết khơng khí: thường dùng để thiết lập mơi trường thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị, đáp ứng yêu cầu công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể - Điều hòa khơng khí: nhằm tạo môi trường tiện nghi cho sinh hoạt người - Điều hòa nhiệt độ: nhằm tạo mơi trường có nhiệt độ thích hợp Như phụ thuộc vào điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnh nhiệt độ khơng gian cần điều hòa khơng phải lúc theo chiều hướng giảm so với nhiệt độ môi trường xung quanh Tương tự vậy, độ ẩm khơng khí điều chỉnh khơng giảm mà có yêu cầu tăng lên so với độ ẩm bên ngồi Một hệ thống điều hòa khơng khí nghĩa hệ thống trì trạng thái khơng khí khơng gian cần điều hòa vùng quy định đó, khơng thể bị ảnh hưởng thay đổi điều kiện khí hậu bên biến đổi phụ tải GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  2 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường bên Từ điều nói, rõ ràng có mối liên hệ mật thiết điều kiện thời tiết bên ngồi khơng gian cần điều hòa với chế độ hoạt động đặc điểm cấu tạo hệ thống điều hòa khơng khí Mặc dù hệ thống điều hòa khơng khí có tính chất tổng quát nêu trên, nhiên thực tế người ta thường quan tâm đến chức cải thiện tạo môi trường tiện nghi nhằm phục vụ người chủ yếu Với ý nghĩa đó, nói rằng, điều kiện khí hậu Việt Nam, tỉnh phía nam, nhiệm vụ hệ thống điều hòa khơng khí thường làm giảm nhiệt độ độ ẩm khơng khí bên khơng gian cần điều hòa so với khơng khí bên ngồi trì vùng quy định Điều hòa khơng khí không ứng dụng cho không gian đứng yên như: nhà ở, hội trường, nhà hát, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, văn phòng làm việc,… Mà ứng dụng cho không gian di động ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay,… 1.1.1 Mối quan hệ môi trường thể người: Tùy mục đích cụ thể mà hệ thống điều hòa khơng khí có chức khác nhau, chủ yếu ta xem hệ thống điều hòa khơng khí phương tiện nhằm tạo môi trường tiện nghi, thoải mái cho hoạt động người Khơng thể có tiêu chuẩn yêu cầu môi trường giống cho tất người Nói chung, tùy theo tuổi tác mức độ vận động thể mà việc phát nhiệt cảm nhận dễ chịu hay không tác động mơi trường xung quanh hồn tồn khác Như biết, thể người xem tương tự máy nhiệt Đối với người bình thường, nhiệt độ phần bên thể khoảng chừng 370C Do thể luôn sản sinh lượng nhiệt nhiều cần, để trì ổn định nhiệt độ phần bên thể người luôn thải nhiệt môi trường xung quanh Thông thường người ta chia mức độ vận động thành loại: nhẹ, trung bình nặng Có thể đưa số ví dụ sau: hoạt động thể người lớp học, phòng làm việc, xem vận động nhẹ, hoạt động vũ trường xem vận động nặng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  3 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Tùy vào mức độ vận động thể mà lượng nhiệt thải hay nhiều Như rõ, nhiệt phát từ thể người thơng qua hình thức: truyền nhiệt (dẫn nhiệt, toả nhiệt đối lưu xạ) toả ẩm Ở trường hợp đối lưu, lớp khơng khí tiếp xúc với thể nóng lên có xu hướng lên, lớp khơng khí lạnh tiến đến chỗ từ hình thành nên chuyển động tự nhiên lớp khơng khí bao quanh thể, chuyển động lấy phần nhiệt lượng thể thải mơi trường Bức xạ hình thức thải nhiệt thứ hai, trường hợp nhiệt từ thể xạ bề mặt xung quanh có nhiệt độ nhỏ nhiệt độ của thể, hình thức trao đổi nhiệt hoàn toàn độc lập với tượng đối lưu nói khơng phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí xung quanh Cần phải rõ rằng, thơng số mơi trường có ảnh hưởng lớn đến mức độ trao đổi nhiệt môi trường thể là: nhiệt độ, độ ẩm tương đối đặc điểm chuyển động dòng khơng khí - Ảnh hưởng nhiệt độ: nhiệt độ khơng khí xung quanh giảm xuống, cường độ trao đổi nhiệt đối lưu thể môi trường tăng lên Cường độ tăng độ chênh lệch nhiệt độ lớn nhiệt lượng thể lớn đến mức bắt đầu có cảm giác khó chịu ớn lạnh Việc giảm nhiệt độ bề mặt xung quanh làm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt xạ, ngược lại, nhiệt độ bề mặt xung quanh tiến gần đến nhiệt độ thể thành phần trao đổi nhiệt xạ giảm nhanh - Ảnh hưởng độ ẩm: độ ẩm tương đối khơng khí xung quanh định mức độ bay hơi, bốc ẩm từ thể ngồi mơi trường Nếu độ ẩm tương đối giảm xuống, lượng ẩm bốc từ thể nhiều, điều có nghĩa thể thải nhiệt môi trường nhiều Kinh nghiệm cho thấy, nhiệt độ khơng khí 27 0C độ ẩm khơng khí để có cảm giác dễ chịu nên vào khoảng 50% - Ảnh hưởng dòng khơng khí: Tùy thuộc vào mức độ chuyển động dòng khơng khí mà lượng ẩm từ thể nhiều hay Khi chuyển động dòng khơng khí tăng lên lớp khơng khí bảo hòa xung quanh bề mặt thể dễ bị kéo GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  4 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường để nhường chổ cho khơng khí khác bảo hòa hơn, khả bốc ẩm từ thể nhiều Cũng cần phải thấy chuyển động dòng khơng khí khơng ảnh hưởng đến lượng ẩm bốc mà ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt đối lưu Rõ ràng, trình đối lưu mạnh chuyển động dòng khơng khí lớn 1.2 Các hệ thống ĐHKK: - Hệ thống điều hoà cục bộ: Máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà hai mảnh, kiểu ghép, kiểu rời thổi tự - Hệ thống điều hoà phân tán: Máy điều hoà VRV, máy điều hoà làm lạnh nước (water chiller) - Hệ thống điều hồ trung tâm: Máy điều hồ dạng tủ cấp gió hệ thống kênh gió 1.2.1 Hệ thống điều hồ cục bộ: Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu cục hệ thống điều hòa khơng khí phạm vi hẹp, thường phòng riêng độc lập vài phòng nhỏ Trên thực tế loại máy điều hòa kiểu gồm loại phổ biến sau: - Máy điều hòa dạng cửa sổ (window type) - Máy điều hòa kiểu rời (split type) - Máy điều hòa kiểu ghép (multi-split type) - Máy điều hòa đặt thổi tự (free blow floor standing split type) 1.2.1.1 Máy điều hòa khơng khí dạng cửa sổ (Window Type): Máy điều hòa dạng cửa sổ thường lắp đặt tường trông giống cửa sổ nên gọi máy điều hòa khơng khí dạng cửa sổ Máy điều hòa dạng cửa sổ máy điều hòa có cơng suất nhỏ nằm khoảng 7.000 ÷ 24.000 Btu/h với model chủ yếu sau: 7.000, 9.000, 12.000, 18.000 24.000 Btu/h Tùy theo hãng máy mà số model nhiều hay a) Cấu tạo: Về cấu tạo, máy điều hòa dạng cửa sổ tổ máy lạnh lắp đặt hoàn chỉnh thành khối chữ nhật nhà máy sản xuất, có đầy đủ dàn nóng, dàn lạnh, máy nén GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  5 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường lạnh, hệ thống đường ống ga, hệ thống điện ga nạp sẵn Người lắp đặt việc đấu nối điện máy hoạt động sinh lạnh \ \ \ \ \ 9 Hình 1: cấu tạo máy điều hồ khơng khí dạng sổ Chú thích: - Dàn nóng; - Máy nén ; 3- Động quạt; - Quạt dàn lạnh - Dàn lạnh; - Lưới lọc; - cửa hút gió lạnh; - Cửa thổi gió; - Tường nhà Hình trình bày cấu tạo bên máy điều hòa dạng cửa sổ Bình thường dàn lạnh đặt phía bên phòng, dàn nóng nằm phía ngồi Quạt dàn nóng dàn lạnh đồng trục chung động Quạt dàn lạnh thường quạt dạng ly tâm kiểu lồng sóc cho phép tạo lưu lượng áp lực lớn để thổi gió xa Riêng quạt dàn nóng kiểu hướng trục Ở máy có vách ngăn cách khoang dàn lạnh khoang dàn nóng Gió phòng hút vào cửa hút nằm phía trước máy đưa vào dàn lạnh làm mát thổi cửa gió đặt phía bên cạnh Cửa thổi gió có cánh hướng gió chuyển động qua lại nhằm điều chỉnh hướng gió tới vị trí phòng Khơng khí giải nhiệt dàn nóng lấy hai bên hơng máy Khi quạt hoạt động gió tuần hồn vào bên thổi qua dàn nóng sau ngồi Khi lắp đặt máy điều hòa cửa sổ cần lưu ý đảm bảo cửa lấy gió nhơ khỏi tường khoảng cách định khơng che lấp cửa sổ lấy gió b) Đặc điểm máy điều hòa cửa sổ: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  6 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường  Ưu điểm: - Dễ dàng lắp đặt sử dụng - Giá thành tính trung bình cho đơn đơn vị công suất lạnh thấp - Đối với cơng sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hòa cửa sổ kinh tế, chi phí đầu tư vận hành thấp  Nhược điểm: - Công suất thấp, tối đa 24.000 Btu/h - Đối với tòa nhà lớn, lắp đặt máy điều hòa dạng cửa sổ phải phá vỡ kiến trúc làm giảm mỹ quan cơng trình - Dàn nóng xả khí nóng bên ngồi nên lắp đặt tường ngồi Đối với phòng nằm sâu cơng trình khơng thể sử dụng máy điều hòa dạng này, sử dụng cần có ống gió nóng ngồi phức tạp Tuyệt đối khơng nên xả gió nóng hành lang xả gió nóng hành lang tạo độ chênh nhiệt độ lớn không khí phòng ngồi hành lang nguy hiểm cho người sử dụng - Kiểu loại không nhiều nên người sử dụng khó khăn lựa chọn Hầu hết máy có bề mặt giống nên mặt mỹ quan người sử dụng khơng có lựa chọn rộng rãi 1.2.1.2 Máy điều hòa khơng khí kiểu rời: Để khắc phục nhược điểm máy điều hòa cửa sổ khơng thể lắp đặt cho phòng nằm sâu cơng trình hạn chế kiểu mẫu, người ta chế tạo máy điều hòa kiểu rời, dàn lạnh dàn nóng tách thành hai khối Vì vậy, máy điều hòa dạng có tên máy điều hòa kiểu rời hay máy điều hòa hai mảnh Máy điều hòa rời gồm hai cụm dàn nóng dàn lạnh bố trí tách rời Nối liên kết hai cụm ống đồng dẫn gas dây điện điều khiển Máy nén thường đặt bên cụm dàn nóng, điều khiển làm việc máy từ dàn lạnh thông qua điều khiển có dây điều khiển từ xa Máy điều hòa kiểu rời có cơng suất nhỏ từ 9.000 Btu/h đến 69.000 Btu/h bao gồm chủ yếu model sau: 9.000, 12.000, 18.000, 24.000, 36.000, 48.000 60.000 Btu/h Tùy theo hãng chế tạo máy mà số model chủng loại có khác GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  7 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Theo chế độ làm việc người ta phân thành hai loại: Máy chiều máy hai chiều Theo đặc điểm dàn lạnh chia ra: Máy điều hòa gắn tường, đặt nền, áp trần, dấu trần, cassette, máy điều hòa kiểu vệ tinh 1) Sơ đồ nguyên lý: APTOMAT ỐNG DỊCH ĐI DÀN NÓNG ỐNG GA VỀ DÀN LẠNH TRANE DÃY ĐÈN ĐIỀU KHIỂN DÂY ĐỘNG LỰC ỐNG XẢ NƯỚC NGƯNG DÃY ĐÈN ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Hình 2: Sơ đồ nguyên lý máy điều hồ kiểu rời Trên hình sơ đồ nguyên lý máy điều hòa kiểu rời, theo sơ đồ hệ thống có thiết bị sau: a) Dàn lạnh (indoor unit): Được đặt bên phòng, dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhơm Dàn lạnh có trang bị quạt kiểu ly tâm (lồng sóc) Dàn lạnh có nhiều dạng khác cho phép người sử dụng lựa chọn kiểu phù hợp với kết cấu tòa nhà khơng gian lắp đặt, cụ thể sau: - Loại đặt sàn (Floor Standing) - Loại treo tường (Wall Mounted) - Loại áp trần (Ceiling Suspended) - Loại cassette - Loại giấu trần (Concealed Type) - Loại vệ tinh (Ceiling Mounted Built-in) GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  8 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường b) Dàn nóng (outdoor unit): Cũng dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhơm, có quạt kiểu hướng trục Dàn nóng có cấu tạo cho phép lắp đặt ngồi trời mà khơng cần che chắn mưa nắng Tuy nhiên, cần tránh nơi có nắng gắt xạ trực tiếp mặt trời, làm giảm hiệu làm việc máy c) Ống dẫn gas: Liên kết dàn nóng lạnh cặp ống dịch lỏng gas Kích cỡ ống dẫn ghi tài liệu kỹ thuật máy Thương vào đầu nối máy Ống dịch nhỏ ống gas Các ống lắp đặt nên kẹp vào để tăng hiệu làm việc máy Ngoài bọc ống mút cách nhiệt d) Dây điện điều khiển: Ngoài hai ống dẫn gas, dẫn dịch dàn nóng dàn lạnh có dây điện điều khiển Tùy theo hãng máy mà số lượng dây có khác nhau, từ đến sợi Kích cỡ nằm khoảng từ 0,75 đến 2,5 mm2 e) Dây điện động lực: Dây điện động lực ( dây điện nguồn) thường nối với dàn nóng Tùy theo cơng suất máy mà điện nguồn pha hay pha Thường công suất từ 36.000 Btu/h trở lên sử dụng điện pha Số dây điện động lực tùy thuộc vào máy pha, pha hãng máy  Ưu điểm: - So với máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa rời cho phép lắp đặt nhiều không gian khác - Có nhiều kiểu loại dàn lạnh cho phép người sử dụng lựa chọn loại thích hợp cho cơng trình sở thích cá nhân - Do có hai cụm nên việc lắp đặt tương đối dễ dàng - Giá thành rẻ - Rất tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp hộ gia đình - Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa  Nhược điểm: - Công suất hạn chế, tối đa 60.000 Btu/h - Độ dài đường ống chênh lệch độ cao dàn bị hạn chế - Giải nhiệt gió nên hiệu khơng cao, đặc biệt ngày trời nóng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  9 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường - Đối với cơng trình lớn, sử dụng máy điều hòa rời dễ phá vỡ kiến trúc cơng trình, làm giảm mỹ quan nó, dàn nóng bố trí bên ngồi gây Trong số trương hợp khó bố trí dàn nóng 1.2.1.3 Máy điều hòa kiểu ghép (Multi-SPLIT): Máy điều hòa kiểu ghép thực chất máy điều hòa gồm dàn nóng đến dàn lạnh Mỗi cụm dàn lạnh gọi hệ thống Thường hệ thống hoạt động độc lập Mỗi dàn lạnh hoạt động không phụ thuộc vào dàn lạnh khác Các máy điều hòa ghép có dàn lạnh chủng loại khác Máy điều hòa dạng ghép co đặc điểm cấu tạo tương tự máy điều hòa kiểu rời Tuy nhiên dàn nóng chung nên tiết kiệm diện tích lắp đặt DÀN LẠNH ỐNG DỊCH ĐI DÂY ĐỘNG LỰC ỐNG GA APTOMAT DÀN NÓNG VỀ ĐÈN ĐIỀU KHIỂN DÃY NÓNG BỘ DIỀU KHIỂN DÀN LẠNH ỐNG NƯỚC NGƯNG BỘ ĐIỀU KHIỂN Hình 3: Sơ đồ nguyên lý máy điều hoà dạng ghép Trên sơ đồ nguyên lý lắp đặt máy điều hòa ghép Sơ đồ không khác nhiều so với sơ đồ nguyên lý máy điều hòa rời Bố trí bên dàn nóng gồm máy nén xếp sau: - Trường hợp có hai dàn lạnh: máy nén hoạt động độc lập cho dàn lạnh - Trường hợp có ba dàn lạnh: máy nén cho dàn lạnh, máy nén cho dàn lạnh Như vậy, máy điều hòa ghép có đặc điểm máy điều hòa hai mảnh Ngồi máy điều hòa ghép có ưu điểm khác: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  10 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường * Một dàn nóng cho phép lắp đặt nhiều dàn lạnh với nhiều công suất, kiểu dáng khác Tổng công suất lạnh IU cho phép thay đổi khoảng lớn 50 - 130% công suất lạnh OU * Thay đổi công suất lạnh máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hồn hệ thống thơng qua thay đổi tốc độ quay nhờ biến tần * Hệ thống vận hành có số dàn lạnh hỏng hóc hay sửa chửa Phạm vi nhiệt độ làm việc nằm giới hạn rộng Hình 8: Sơ đồ nguyên lý máy điều hòa VRV b) Đối với nhà kho hoạt động độc lập, sử dụng thường xuyên so với toàn hội trường Nên ta chọn thiết kế lắp đặt hệ thống dạng ĐHKK mảnh vừa thuận tiện cho việc vận hành sửa chữa, thẩm mỹ, vừa đáp ứng nhu cầu phụ tải nhiệt 3.2 Thành lập tính tốn: 3.2.1 Giới thiệu sơ đồ: Sơ đồ: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  29 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 9: Sơ đồ tuần hồn khơng khí cấp Trong đó: 1-van điều chỉnh, 2-cửa hồi gió, 3-buồng hồ trộn, 4-thiết bị xử lý nhiệt ẩm, 5quạt, 6-kênh gió, 7-miệng thổi gió, 8-khơng gian phòng, 9-miệng hút, 10-kênh gió hồi, 11-quạt hồi gió, 12-cửa thải gió Nguyên lý hoạt động: Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N (t N , ϕ N ) với lưu lượng GN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, đưa vào buồng hòa trộn để hòa trộn với khơng khí hồi có trạng thái T với lưu lượng G T qua cửa hồi gió Hỗn hợp hòa trộn có trạng thái C đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm 4, xử lý theo chương trình cài sẵn đến trạng thái O quạt vận chuyển theo kênh gió vào phòng Khơng khí sau khỏi miệng thổi có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT , ẩm thừa WT tự thay đổi trạng thái từ V đến T Sau phần khơng khí thải ngồi qua cửa thải 12 phần lớn quạt hồi gió 11 hút qua miệng hút theo kênh hồi gió 10 Đồ thị: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  30 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 10: Đồ thị I-d 3.2.2 Cơ sở tính tốn lý thuyết sơ đồ: 3.2.2.1 Xác định điểm nút đồ thị I-d: Ta xác định điểm nút dựa vào đồ thị phụ tải, tính Q0 phù hợp với điều kiện thực tế để chọn cụm điều hồ khơng khí VRV cho cơng trình bệnh viện sau: 0 + Các điểm: N (t N = 33,9 C , ϕ N = 59%), T (tT = 25 C , ϕ T = 60%) xác định theo thơng số tính tốn ban đầu Tra đồ thị khơng khí ẩm áp suất B = 745mmHg, ta được: + điểm N: d N = 20 g / kgkk ; I N = 82kJ / kgkk + điểm T: d T = 12 g / kgkk , I T = 52kJ / kgkk + Điểm hòa trộn C nằm đoạn NT vị trí xác định theo tỷ lệ hòa trộn sau: GN TC G N = = CN GT G − G N + GN: lưu lượng gió tươi cần cung cấp xác định theo điều kiện vệ sinh, (kg/s) + G: lưu lượng gió tổng tuần hồn qua thiết bị xử lý khơng khí, (kg/s) + Tổng nhiệt thừa lớn là: QT = 145,3KW GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  31 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường + Tổng lượng ẩm thừa là: Wt = 0,01204 Kg / s + Điểm O ≡ V giao đường song song ε T = QT 145,3 = = 12068 qua điểm T WT 0,01204 với đường ϕ = 95% Hệ số góc tia q trình: tgα = QT 145,3 = = 12068kJ / kg WT 0,01204  α = arctg12068 = 89 - Xác định trình: + Quá trình OC: trình xử lý dàn lạnh + Quá trình OT: trình xử lý nhiệt ẩm phòng - Tổng lưu lượng khơng khí cần thiết để triệt tiêu toàn nhiệt thừa ẩm thừa cơng trình bệnh viện là: G = Qt 145,3 = = 14,53 (kg/s) I T − I V 52 − 42 IT : entanpi khơng khí phòng, với ε t = 12068, ϕ = 95% IV = 42 (kJ/kg), dV = 10 (g/kg kk) IT = 52 (kJ/kg), dT = 12 (g/kg kk) G = GN + GT = GC Trong đó: GN : lưu lượng gió tươi, (kg/s) GT : lưu lượng gió tái tuần hồn, (kg/s) GC : lượng gió điểm hòa trộn, (kg/s) Để tính tốn GN lấy giá trị cho bảng 1.4 GN phải đạt 10% lượng gió tuần hồn G GN = n × ρ × Vk 3600 Trong đó: n : số người phòng Vk : lượng khơng khí tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian, (m3/h) ρ = 1,2(kg / m ) Nếu không đạt, lấy tổng lưu lượng gió tươi: G N = 10%G = 0,1 × 14,53 = 1,453(kg / s )  Lưu lượng gió tái tuần hồn: GT = G − G N = 14,53 − 1,453 = 13,077(kg / s ) GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  32 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường G 14,53 - Tổng thể tích gió tuần hồn: L = ρ = 1,2 = 12 (m /s) Với: ρ = 1,2( kg / m ) - Xác định điểm hòa trộn C qua IC dC: G GT 13,077 1,453 + I N × N = 52 × + 82 × = 55(kJ / kgkk ) G G 14,53 14,53 G G 13,077 1,453 d C = d T × T + d N × N = 12 × + 20 × = 12,8( g / kgkk ) G G 14,53 14,53 IC = IT × Với: dN = 20 (g/kg kk) IN= 82 (kJ/kgkk) dT = 12 (g/kg kk) IT = 52 (kJ/kg kk) - Tổng suất lạnh yêu cầu: Qo = G × ( I C − I O ) = 14,53 × (55 − 42) = 189( KW ) Với: I0 = IV = 42 (kJ/kg) - Tổng suất làm khơ thiết bị xử lý: Wo = G × (d C − d O ) = 14,53 × (12,8 − 10) = 40,684( g / s) = 0,041( kg / s ) 3.2.3 Bảng kết tính tốn cho tồn cơng trình: Tên Phòng Hội Trường Nhà Kho QT [KW ] WT [kg/s] IV GN G [kJ/kg [kg/s [kg/s ] ] ] GT [kg/s] Ic dc Q0 [kJ/kg [g/kgkk [KW ] ] ] 189 145,3 0,01204 42 1,453 14,53 13,077 55 12,8 17,2 42 0,172 55 12,8 0,00059 1,72 1,548 3.3.1 Lựa chọn thiết bị phòng:  33 [kg/s] 0,041 22,36 0,0048 3.3 Lựa chọn máy thiết bị: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính W0 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Dựa theo bảng kết tính tốn cơng suất nhiệt Q0 tuỳ theo diện tích phòng thiết kế ta chọn thiết bị cho phòng Ta chọn sau: + Hội trường: loại máy điều hòa VRV, Cassette cấp gió gián tiếp + Nhà kho: Loại máy điều hòa mảnh, treo tường cấp gió trực tiếp 3.3.2 Lựa chọn máy điều hòa khơng khí: Căn theo công suất nhiệt Q0 tuỳ theo diện tích phòng thiết kế mà ta dựa vào catalogue hãng TRANE (điều hòa mảnh), hãng DAIKIN (điều hòa VRV) để lựa chọn máy điều hòa khơng khí cho phòng sau: Bảng kết chọn máy Tên Phòng Hội Trường Nhà Kho Diện Cơng Số tích suất lượng (m2) (Btu/h) (máy) 522 39700 18 FXF100LVE 48 39100 02 MCV036AA Model Dàn Lạnh Loại Số lượng Model Dàn (máy) Nóng cassete 03 RX28MY1 áp trần 02 TTK536KB Thông số kỹ thuật dàn lạnh chọn: a) Dàn lạnh VRV Cassette: - Model: DAIKIN FXF125LVE - Capacity: 49700 Btu/h 10000 Kcal/h 11,6kW - Dimensions ( HxWxD) (mm): 288x840x840 - Weight (kg): 29,0 - Air Flow Rate (H/L) (m3/min): 26/21 - Liquid Pipe (mm): ϕ 9,5 - Gas Pipe (mm): ϕ 19,1 GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  34 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường - Connectable Outdoor Unit: R 410A P Series b) Dàn lạnh mảnh áp trần: - Model: TRACE MCV036AA - Capacity: 39100 Btu/h 11,5 kW - Dimensions ( HxWxD) (mm): 782x457x1850 - Weight (kg): 110 - Air Flow Rate (H/L) (m3/min): 30/24 Thông số kỹ thuật dàn nóng chọn: a) Dàn nóng hệ thống lạnh VRV: - Model: RX28MY1 - Liquid Pipe (mm): ϕ 25,4 - Gas Pipe (mm): ϕ 53,98 - Connectable Outdoor Unit: R 410A P Series b) Dàn nóng hệ thống lạnh cục mảnh: - Model: TTK536KB CHƯƠNG TÍNH TỐN LẮP ĐẶT MÁY VÀ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI 4.1 Thiết kế lắp đặt máy: 4.1.1 Thiết kế, bố trí thiết bị: a) Dàn lạnh: Ta chọn máy ĐHKK hãng DAIKIN nên việc lắp đặt phải tuân thủ qui tắt hãng để đảm bảo kỹ thuật Chiều cao tối thiểu trần giả trần thật 335mm Để đảm bảo cho việc lắp đặt thiết bị, đường ống bảo trì GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  35 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 11: Lắp đặt dàn lạnh Hình 12 : Lắp đặt ống nước b) Dàn nóng: Cơng suất dàn nóng lớn cụm gồm có ba máy hình cơng trình theo tính tốn ban đầu chọn máy ta chọn cụm máy với tổng công suất lạnh 189 kW Dàn nóng bố trí phía trên, bên ngồi mặt sàn tầng cơng trình Dưới sơ đồ lắp đặt cụm máy theo catalogue hãng DAIKIN GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  36 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 13: Chi tiết đầu nối ống lỏng Hình 14: Chi tiết nối ống gas vào máy GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  37 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 4.1.2 Tính tốn đường ống gas: Theo Catalogue ID, ta có: d1 = 9,5 / 15,9 (mm) So với sơ đồ ta tính : d = d 12 + d12 Vậy : d2 = 12,7 / 25,40 (mm) Áp dụng công thức: d = d12 + d 22 Vậy : d3 = 15,88 / 28,58 (mm) d = d12 + d12 + d 32 Vậy : d4 = 22,22/ 41,28 (mm) 4.2 Thiết kế hệ thống cấp gió tươi: 4.2.1 Tính tốn lưu lượng gió tươi: Tên phòng Hội Trường GN [kg/s] 1,453 G [kg/s] 14,53 GT [kg/s] 13,077 Nhà Kho 0,172 1,72 1,548 4.2.1 Thiết kế, lắp đặt hệ thống gió tươi: a) Các thiết bị phụ đường ống gió: Một số thiệt bị phụ lắp đặt đường ống gió mà hệ thống điều hồ khơng khí đại áp dụng Chớp gió: Chớp gió (louvre) cửa lấy gió tươi từ ngồi thải gió xả ngồi trời Chớp gió thường có cánh chớp nằm ngang có độ nghiêng phù hợp tránh mưa hắt vào ảnh hưởng đến đường ống gió có lưới bảo vệ chuột bọ chim chóc lọt vào đường ống gió từ bên ngồi Cánh chớp thường loại cố định khơng điều chỉnh Do phải chịu mưa gió ngồi trời nên chớp gió thường làm vật liệu chịu ảnh hưởng thời tiết Phin lọc gió: Phin lọc gió (air filter) gọi phin lọc bụi lọc bụi sử dụng để lọc bụi cho phòng điều hồ khơng khí Trong phòng điều hồ tiện nghi thơng thường, phin lọc bụi GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  38 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường loại lưới lọc Phin gồm khung kim loại với túi vải xếp song song Túi vải tháo vệ sinh Van gió: Van gió (damper) dùng để điều chỉnh lượng gió kể đóng mở ON-OFF đường gió Van gió có nhiều loại khác Theo hình dáng có dạng vng, chữ nhật tròn Theo số lượng gió điều chỉnh (tấm),2 nhiều Theo cách vận hành điều chỉnh tay, có loại điều chỉnh động điện thuỷ lực, khí nén Van chặn lửa: Van chặn lửa thiết bị có cấu tạo gần giống van gió khả tự động đóng chặt đường gió vào ra, lập phòng có hoả hoạn khỏi hệ thống đường ống gió Van chặn lửa gồm khung kim loại có cánh xếp kim loại Các cánh xếp giữ căng nhờ lò xo xếp gọn phía khung Lò xo giữ cầu chảy Khi nhiệt độ đạt 720C cầu chảy chảy ra, cánh xếp ập xuống nhờ trọng lực lực lò xo đóng kín cửa thơng gió, lập phòng có hoả hoạn Miệng thổi, miệng hút: Miệng thổi thiết bị cuối đường ống gió có nhiệm vụ cung cấp khuếch tán gió vào phòng, phân phối khơng khí điều hồ phòng, sau khơng khí đưa qua miệng hút tái tuần hoàn thiết bị xử lý khơng khí Miệng thổi miệng hút phân nhiều loại khác tuỳ thuộc hình dáng, vị trí lắp đặt, cơng dụng tác dụng phân bố khơng khí, tốc độ khơng khí,… b) Thiết kế hệ thống kênh gió: Trong hệ thống điều hồ khơng khí, hệ thống kênh gió có chức dẫn phân phối gió tới nơi khác tuỳ theo yêu cầu Nhiệm vụ người thiết kế hệ thống kênh gió phải đảm bảo yêu cầu sau : - Ít gây ồn - Tổn thất nhiệt nhỏ - Trở lực đường ống bé GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  39 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường - Đường ống gọn, đẹp khơng làm ảnh hưởng mỹ quan cơng trình - Chi phí đầu tư vận hành thấp - Tiện lợi cho người sử dụng - Phân phối cho hộ tiêu thụ c) Yêu cầu hệ thống kênh gió: Có loại kênh gió chủ yếu kênh gió treo kênh gió ngầm Trong hệ thống ta bố trí hệ thống kênh gió treo giá đỡ đặt cao Yêu cầu kênh gió treo cần phải đảm bảo : - Kết cấu gọn nhẹ - Bền chắn - Dẫn gió hiệu quả, thi cơng nhanh chóng Vật liệu sử dụng cho đường ống tơn tráng kẽm, với kết cấu hình chữ nhật, kết cấu phù hợp với kết cấu nhà, dễ treo đỡ, chế tạo , bọc cách nhiệt đặc biệt chi tiết cút, tê, chạc 3, chạc 4,… dễ chế tạo kiểu tiết diện khác Cách nhiệt : để tránh tổn thất nhiệt, đường ống bọc lớp cách nhiệt thuỷ tinh, bên bọc lớp giấy bạc chống cháy phản xạ nhiệt Để chống chuột làm hỏng ta bọc lưới bảo vệ Đường ống trời bọc thêm lớp tơn ngồi để bảo vệ tránh mưa nắng Ghép nối ống : để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống gia cơng đoạn ngắn theo kích cỡ tơn Việc lắp ráp thực bích làm sắt V bích tơn Treo đỡ : ta bố trí giá treo trần, nối kênh gió với thiết bị chuyển động quạt, miệng thổi ta nối qua ống mềm để khử chấn động theo kênh gió Với phần ống có kích thước lớn làm gân gia cường bề mặt ống gió, đường ống sau gia công lắp ráp xong làm kín silon 4.2.3 Chọn quạt cấp gió tươi: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  40 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Chọn quạt cho hệ thống cấp gió tươi: Trước tiên tiến hành lựa chọn quạt, cần lưu ý xác định rõ vấn đề sau: - Nơi đặt nhiệm vụ kỹ thuật mà quạt phải thực - Các đặc điểm hệ thống dẫn kèm - Yêu cầu độ ồn - Chi phí lượng - Các đặt điểm vận hành Dựa vào vẽ thiết kế ta chọn quạt cấp gió với thơng số quạt sau: Quạt thơng gió tròn cánh vát KM40T Hãng sản xuất : KOMASU Cơng suất : 180 W Lưu lượng gió : 48 m3/ph = 800 l/s Tốc độ quay : 1400 vòng/ph Kích cỡ cánh quạt : 400 mm 4.2.4 Tính tốn đường ống gió tươi: Nhiệm vụ thiết kế hệ thống kênh gió phải đảm bảo phân bố lưu lượng gió cho miệng thổi Giả sử tất miệng thổi cỡ kích thước ta cần khống chế tốc độ gió trung bình miệng thổi Để tính tổn thất thiết kế đường ống dẫn khơng khí ta áp dụng phương pháp ma sát đồng đều, phương pháp thiết kế hệ thống kênh gió cho tổn thất áp suất 1m chiều dài đường ống tồn tuyến ống Phương pháp thích hợp cho hệ thống thuộc loại tốc độ thấp, dùng phổ biến để thiết kế đường ống cấp, ống hồi ống thải gió Với lưu lượng yêu cầu khơng gian điều hồ: V = 1,453 kg/s = 1,21 m3/s - Chọn đoạn AB làm tiết diện điển hình Lưu lượng gió qua tiết diện đầu là: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  41 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường V1 = 1,21 m3/s = 1210 l/s - Chọn tốc độ đoạn đầu là: ω1 = 7m / s - Diện tích tiết diện đoạn ống đầu là: f1 = V1 1,21 = = 0,173m ω1 - Chọn kích thước đoạn đầu: a × b = 450 × 400mm - Tra bảng ta có đường kính tương đương đoạn ống AB là: dtđ = 464 mm - Dựa vào lưu lượng V1 = 1210 l/s dtđ = 464 mm tra đồ thị ta tổn thất áp suất 1m ống là: ∆p1 = 1,7 pa / m - Tính tốn kích thước đoạn ống lại dựa theo vẽ: Đoạn AB BC CD DE EF Lưu lượng % m3/s 100 1,21 80 0,968 60 0,726 40 0,484 20 0,242 Tiết diện % m2 100 0,173 84,5 0,146 67,5 0,117 48 0.083 27 0,047 Tốc độ Kích thước [m/s] 6,63 6,21 5,83 5,15 a × b[mm] 450 × 400 450 × 350 400 × 350 350 × 300 300 × 250 - Tính tổng trở lực Đoạn AB BC CD DE EF Chi tiết Đường ống Đường ống Đường ống Đường ống Đường ống dtđ [mm] 464 433 409 354 299 Chiều dài [m] 3,5 7,5 7,5 7,5 4,6 - Ta có tổng chiều dài tương đương đường ống L = 36,6 m - Tổn thất ma sát đường ống ∆pms = L × ∆p1 = 30,6 ×1,7 = 52,02 N / m GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  42 SVTH: Nguyễn Thanh Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường - Tổn thất cục cút đường ống ∆p cb = ξ × ρ ×ω2 ξ : hệ số tổn thất cục bộ, chọn ξ = 0,25 Trong đó: ρ : khối lượng riêng khơng khí, chọn ρ = 1,2kg / m ∆pcb = 0,25 × 1,2 × = 7,35 N / m 2 Vậy tổng trở lực đường ống máy là: ∑∆p = ∆p ms + ∆pcb = 52,02 + 7,53 = 59,37 N / m Do không đảm bảo áp suất tĩnh đồng đoạn ống nên cần bố trí van gió để điều chỉnh lưu lượng nhánh - The end - GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính  43 SVTH: Nguyễn Thanh Phương ... chiller) - Hệ thống điều hoà trung tâm: Máy điều hoà dạng tủ cấp gió hệ thống kênh gió 1.2.1 Hệ thống điều hồ cục bộ: Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu cục hệ thống điều hòa khơng khí phạm vi... Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ 1.1 Vai trò điều hòa khơng khí Hệ thống điều hòa khơng khí áp dụng lần vào khoảng năm 1920 mục đích nhằm tạo môi trường. .. Phương Đồ Án Môn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 1.2.3.2.Máy điều hòa khơng khí làm lạnh nước (Water Chiller): Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu làm lạnh nước hệ thống cụm máy lạnh khơng