Thiết kế hệ thống điều hòa không khí sử dụng VRF giải nhiệt nước kết hợp hệ thống nước nóng trung tâm heat pump cho khách sạn queen ann nha trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT NHIỆT ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM VRF GIẢI NHIỆT NƯỚC KẾT HỢP HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG TRUNG TÂM HEAT PUMP CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG GVHD : TS LÊ MINH NHỰT – 13147086 SVTH : ĐỖ ĐÀO QUỐC XUÂN – 13147059 TRẦN THANH TÂN TP.HCM, tháng 07/2017 TĨM TẮT Trong tịa nhà lớn, cụ thể khách sạn, có nhiều loại Điều hịa khơng khí sử dụng, từ loại có cơng suất nhỏ, loại cục có kích thước nhỏ lắp đặt cho khu vực điều hịa có diện tích hệ Điều hịa khơng khí trung tâm có cơng suất trung bình lớn lắp đặt để cung cấp tải lạnh cho toàn khách sạn Song song đó, khách sạn, hệ thống nước nóng khơng thể thiếu nhằm cung cấp nhu cầu nước nóng như: Nấu ăn, tắm giặt, vệ sinh, Như lắp đặt máy nước nóng cục lượng điện cho điện trở gia nhiệt nước lớn Do đó, việc lựa hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump có tiềm lâu dài Nhằm mục tiêu tiết kiệm lượng, cải thiện hiệu suất tối ưu cho hai hệ thống lạnh hệ thống nước nóng Đồ án tiến hành kết hợp hệ thống lạnh trung tâm VRF giải nhiệt nước với hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump giải nhiệt nước cho khách sạn Queen Ann Nha Trang Đồ án lấy thông tin dự án trực tiếp từ công ty Mitsubishi Electric Việt Nam Tham khảo tiêu chuẩn thiết kế, hướng dẫn thiết kế từ sách nước hướng dẫn trực tiếp từ đội ngũ kĩ sư từ công ty Mitsubishi Electric Việt Nam Thiết kế hệ thống Điều hịa khơng khí, hệ thống thơng gió hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump Đồng thời, nghiên cứu phương pháp để tận dụng nguồn nhiệt từ hệ VRF cho hệ thống Heat Pump Kết quả, hệ thống tháp giải nhiệt cho VRF tiết kiệm 7% lượng tiêu thụ cho động cơ, Heat Pump tận dụng nước giải nhiệt cho dàn nóng nguồn nhiệt LỜI CẢM ƠN Sau gần bốn năm học tập trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh, với giảng dạy tận tâm quí thầy cơ, chúng tơi có kiến thức vơ quý giá để làm hành trang vững đường học tập làm việc quãng thời gian Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn nhà trường, quý thầy cô môn Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh, đặc biệt thầy Lê Minh Nhựt tận tình dạy chúng tơi thời gian qua để hồn thành đồ án tốt nghiệp Chúng tơi xin kính chúc q thầy có nhiều sức khỏe, đạt nhiều thành cơng đường giáo dục, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo nhà trường khoa Cơ khí Động lực Tiếp theo chúng tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám đốc Công Ty Mitsubishi Electric Việt Nam anh Kĩ sư phòng Điều hịa khơng khí dự án (Anh Nguyễn Bá Nghị anh Bạch Thanh Tùng) tạo điều kiện tận tình dạy chúng tơi kiến thức cần thiết để hồn thành đồ án Chúc q cơng ty anh ngày phát triển bền vững Trong q trình làm Đồ án khơng tránh khỏi sai sót, chúng tơi mong nhận thơng cảm đóng góp ý kiến q thầy anh kĩ sư phịng Điều hịa khơng khí dự án, cơng ty Mitsubishi Electric Việt Nam Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực MỤC LỤC MỤC LỤC i NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI Chương TỔNG QUAN Chương NGHIÊN CỨU LÍ THUYẾT .3 2.1 Khái qt cơng trình .3 2.1.1 Giới thiệu chung cơng trình 2.1.2 Giới thiệu hệ thống điều hịa khơng khí nước nóng trung tâm .5 2.2 Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí 2.2.1 Mục tiêu thiết kế 2.2.2 Các qui phạm tiêu chuẩn thiết kế 2.3 Phương pháp tính tốn tải lạnh .7 2.3.1 Giới thiệu phần mềm Trace 700 2.3.2 Phạm vi ứng dụng phần mềm .7 2.3.3 Ứng dụng phần mềm tính tốn tải nhiệt thực tế 2.3.4 Kết tính tốn cho cơng trình 2.4 Lựa chọn thiết bị điều hịa khơng khí 20 2.4.1 Yêu cầu thiết bị điều hịa khơng khí .20 2.4.1.1 Các yêu cầu cụ thể hệ thống điều hịa khơng khí cơng trình .20 2.4.1.2 Sơ lược hệ thống VRF giải nhiệt nước 20 2.4.1.3 Dàn nóng máy điều hồ khơng khí trung tâm VRF .21 2.4.1.4 Máy nén 21 2.4.1.5 Remote điều khiển 23 2.4.1.6 Phần mềm điều khiển trung tâm 22 2.4.1.7 Hiệu suất: 24 2.4.1.8 Tiêu chuẩn chất lượng 24 2.4.2 Kết lựa chọn thiết bị điều hịa khơng khí 24 2.4.3 Giới thiệu số thiết bị sử dụng cho cơng trình .29 2.4.3.1 Dàn lạnh 29 2.4.3.2 Dàn nóng giải nhiệt nước .32 2.4.3.3 Hệ thống điều khiển .33 2.5 Thiết kế tháp giải nhiệt .36 2.5.1 Giới thiệu chung .36 2.5.2 Tháp giải nhiệt kín 37 2.5.3 Tính chọn tháp giải nhiệt 39 2.5.4 Tính chọn công suất tháp giải nhiệt 39 2.5.5 Lưu lượng nước giải nhiệt 43 2.5.6 Tính chọn bơm tháp giải nhiệt 45 2.5.6.1 Tính tổn thất áp 45 2.5.6.2 Tính chọn kích thước đường ống 50 2.6 Thiết kế hệ thống thơng gió 58 2.6.1 Hệ thống thơng gió 58 2.6.1.1 Mục đích thơng gió 58 2.6.1.2 Phân loại hệ thống thơng gió 58 2.6.2 Một số loại quạt dùng hệ thống thông gió 60 2.6.3 Thiết kế hệ thống gió tươi cho khách sạn Queen Ann .61 2.6.3.1 Tính tốn lưu lượng gió tươi cần cấp .61 2.6.3.3 Tính tốn kích thước đường ống: 69 2.6.3.4 Tính tốn lưu lượng gió thải 70 2.7 Thiết kế hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump 72 2.7.1 Tại nên sử dụng Heat Pump .72 2.7.2 Nhu cầu nước nóng cho khách sạn 76 2.7.3 Nguyên lý hoạt động 76 2.7.4 Những điểm bật Heat Pump Mitsubishi Electric 77 2.7.5 Những lợi ích đặc biệt bơm nhiệt làm nước nóng .77 2.7.6 Phân loại 79 2.7.7 Bơm nhiệt giải nhiệt nước 80 2.7.9 Tính tốn nhu cầu nước nóng cho khách sạn Queen Ann 81 2.8 Hệ thống VRF kết hợp hệ thống Heat Pump 90 2.8.1 Mục đích kết hợp 90 2.8.2 Nguyên lý kết hợp 91 Chương TRÌNH BÀY, ĐÁNH GIÁ VÀ BÀN LUẬN VỀ CÁC KẾT QUẢ………93 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 102 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Phân bố điện tiêu thụ tịa nhà Hình 2.1 Khách sạn Queen Ann Nha Trang Hình 2.2 Giao diện phần mềm Trace 700 Hình 2.3 Mặt Bằng phịng ngủ Hình 2.4 Single Sheet 10 Hình 2.5 Rooms 11 Hình 2.6 Roofs 12 Hình 2.7 Walls 13 Hình 2.8 Internal Loads .14 Hình 2.9 Airflows 15 Hình 2.10 Partion/Floors 16 Hình 2.11 Tạo hệ thống lạnh trung tâm cho cơng trình .17 Hình 2.12 Bố trí khơng gian điều hịa theo dàn nóng 18 Hình 2.13 Giao diện tính tốn xuất kết 18 Hình 2.14 Dàn lạnh âm trần nối ống gió áp suất thấp .29 Hình 2.15 Dàn lạnh âm trần nối ống gió áp suất thấp .30 Hình 2.16 Dàn lạnh treo tường 31 Hình 2.17 Dàn nóng giải nhiệt nước 32 Hình 2.18 – 2.19 Remote Controller 35 Hình 2.20 Tháp giải nhiệt loại kín tháp giải nhiệt loại hở 36 Hình 2.21 Chất lượng nước khơng đạt yêu cầu tháp giải nhiệt hở 37 Hình 2.22 Cấu tạo tháp giải nhiệt loại kín 38 Hình 2.23 Hình ảnh thực tế tháp giải nhiệt kiểu kín Poongcheon PIC-3267W 45 Hình 2.24 Tổn thất áp ma sát cho ống nước thép 49 Hình 2.25 Tổn thất áp ma sát cho ống nước đồng .50 Hình 2.26 Tổn thất áp ma sát ống nước nhựa 50 Hình 2.28 Đồ thị đặc tính bơm EBARA FS4LA 56 Hình 2.29 Cấu tạo bơm EBARA FS4LA 57 Hình 2.30 Hình ảnh thực tế bơm EBARA FS4LA .57 Hình 2.34 Quạt thơng gió trịn 60 Hình 2.35 Quạt ly tâm .61 Hình 2.36 Đồ thị hệ số xác cho ống mềm 66 Hình 2.37 Giao thiện thiết lập thơng số Ductchecker 69 Hình 2.38 Chọn kích thước ống theo lưu lượng 70 Hình 2.39 Thống kê lượng điện tiêu thụ cơng trình 73 Hình 2.40 Máy nước nóng cục .74 Hình 2.41 So sánh Lò Heat Pump 75 Hình 2.42 Hệ thống nước nóng lượng mặt trời 75 Hình 2.43 Sơ đồ ngun lí hoạt động bơm nhiệt 76 Hình 2.44 Sưởi sàn hệ thống nước nóng 78 Hình 2.45 Hồ bơi nước nóng .78 Hình 2.46 Sơ đồ ngun lí hoạt động Heat Pump giải nhiệt gió 79 Hình 2.47 Mạch Flash Injection 79 Hình 2.48 Bơm nhiệt giải nhiệt nước 80 Hình 2.49 Mạch Flash Injection 81 Hình 2.50 Thơng tin dự án 82 Hình 2.51 Các thơng số u cầu nước nóng 82 Hình 2.52 Bơm nhiệt CRHV-P600YA-HPB .87 Hình 2.53 Tank chứa nước nóng SAC 5000 .89 Hình 2.54 Thơng số kích thước bơm 89 Hình 2.55 Sơ đồ ngun lí hệ thống Heat Pump .90 Hình 2.56 Heat Pump dùng nguồn địa nhiệt làm heat source 91 Hình 2.57 Heat Pump dùng nguồn nhiệt từ hồ nước nóng làm Heat Source 91 Hình 2.58 Sơ đồ ngun lí hoạt động hệ kết hợp VRF Heat Pump .92 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thơng số tính tốn khơng khí bên Bảng 2.2 Thơng số tính tốn khơng khí nhà Bảng 2.3 Kết tính tốn 19 Bảng 2.3 Tải lạnh tính tốn cơng trình Queen Ann 93 Bảng 2.4 Bảng thống kê thiết bị cơng trình 25 Bảng 2.5 Tải lạnh thiết kế cho khu vực điều hòa khách sạn 40 Bảng 2.6 Thơng số dàn nóng chọn 42 Bảng 2.7 Thông số dàn nóng 44 Bảng 2.8 Thông số kĩ thuật tháp giải nhiệt Poongcheon PIC-3267W 95 Bảng 2.9 Hệ số K - Ống có kết nối dạng ren .48 Bảng 2.10 Hệ số K – Ống có kết nối dạng hàn mặt bích 48 Bảng 2.11 Quy đổi chiều co 90o sang chiều dài đường ống (m) 48 Bảng 2.12 Quy đổi van, vòi, kết nối sắt đồng sang co .49 Bảng 2.13 Vận tốc nước cho phép tùy theo công hệ thống 50 Bảng 2.14 Kết tính tốn tổn thất áp đường nước hồi từ dàn nóng VRF 52 Bảng 2.15 Kết tính tốn tổn thất áp đường nước cấp cho VRF 53 Bảng 2.16 Thông số yêu cầu chọn bơm .55 Bảng 2.17 Thông số kỹ thuật bơm EBARA FS4LA 55 Bảng 2.18 TCVN – Phụ lục F 62 Bảng 2.19 Bảng thơng số tính tốn lưu lượng gió tươi cần cấp cho phịng, khu vực điều hòa 97 Bảng 2.20 Hệ số độ nhẵn bề mặt đường ống .64 Bảng 2.21 Bảng tính tốn tổn thất áp tồn đường ống cấp gió tươi tầng 68 Bảng 2.22 Bảng tính tốn tổn thất áp đương ống cấp gió tươi tầng 7-26 69 Bảng 2.23 Cột áp quạt đường quạt cấp gió tươi 97 Bảng 2.24 Bảng thơng số tình tốn lưu lượng gió thải cho phòng khu vực điều hòa .71 Bảng 2.25 Kết tính tốn tổn thất áp đường gió thải .71 Bảng 2.26 Lưu lượng cột áp cho quạt hút tầng khách sạn .99 Bảng 2.27 So sánh máy nước nóng cục Heat Pump 73 Bảng 2.28 Bảng so sánh lò Heat Pump 74 Bảng 2.29 Kết tính tốn nhu cầu nước nóng cho khách sạn Queen Ann 83 Bảng 2.30 Bảng thông số kĩ thuật Heat Pump CRHV-P600-HPB 91 Bảng 3.1 Tải lạnh cơng trình Queen Ann………………………………………… 93 Bảng 3.2 Thơng số kĩ thuật tháp giải nhiệt Poongcheon PIC-3267W……… 95 Bảng 3.3 Bảng thơng số tính tốn lưu lượng gió tươi cần cấp cho phòng, khu vực điều hòa………………………………………………………………………… 97 Bảng 3.4 Cột áp quạt đường quạt cấp gió tươi……………………….… 98 Bảng 3.5 Lưu lượng cột áp cho quạt hút thải tầng khách sạn…………….99 ... khác Dự án khách sạn Queen Ann Nha Trang kết hợp hệ thống lạnh trung tâm VRF giải nhiệt nước kết hợp với hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump giải nhiệt nước, việc kết hợp hai hệ thống nhằm... hai hệ thống lạnh hệ thống nước nóng Đồ án tiến hành kết hợp hệ thống lạnh trung tâm VRF giải nhiệt nước với hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump giải nhiệt nước cho khách sạn Queen Ann Nha Trang. .. hai hệ thống lạnh hệ thống nước nóng Đồ án tiến hành kết hợp hệ thống lạnh trung tâm VRF giải nhiệt nước với hệ thống nước nóng trung tâm Heat Pump giải nhiệt nước cho khách sạn Queen Ann Nha Trang