Đồ án thiết kế hệ thống điều hòa không khí water chiller cho khu văn phòng

Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí Mục lục Chương 1: Tổng quan điều hịa khơng khí 1.1 Vai trị điều hịa khơng khí 1.2 Các hệ thống điều hịa khơng khí 1.3 Lựa chọn hệ thống điều hịa khơng khí Chương 2: Tính phụ tải nhiệt 2.1 Giới thiệu cơng trình 2.1.1 Giới thiệu cơng trình 2.1.2 Các thơng số tính tốn khảo sát 2.2 Tính phụ tải nhiệt 2.2.1 Các sở lý thuyết 2.2.2 Kết 2.3 Tính phụ tải ẩm 2.3.1 Các sở lý thuyết 2.3.2 Kết Chương 3: Thành lập tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí 3.1 Lựa chọn thông số 3.1.1 Lựa chọn thông số bên – bên ngồi 3.1.2 Sơ đồ điều hịa khơng khí 3.2 Thành lập tính tốn 3.2.1 Giới thiệu sơ đồ 3.2.2 Cơ sở tính tốn lý thuyết 3.2.3 Bảng tính tốn cho tồn cơng trình 3.3 Lựa chọn máy thiết bị 3.3.1 Lựa chọn thiết bị phịng 3.3.2 Lựa chọn điều hịa khơng khí Chương 4: Tính tốn lắp đặt máy hệ thống cấp vận chuyển khơng khí 4.1 Thiết kế lắp đặt máy 4.1.1 Thiết kế, bố trí thiết bị 4.1.2 Tính tốn đường ống nước Trang Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí 4.2 Thiết kế hệ thống phân phối vận chuyển khơng khí 4.2.1 Khái niệm chung 4.2.2 Thiết kế lắp đặt – Chọn quạt – Đường ống gió tưoi 4.2.3 Lựa chọn miệng thổi Tài liệu tham khảo Trang Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1 Vai trị điều hịa khơng khí Điều hồ khơng khí kỹ thuật tạo trì điều kiện vi khí hậu thích hợp với người cơng nghệ q trình sản xuất Để thấy vai trị việc điều hồ khơng khí ta vào tìm hiểu ảnh hưởng môi trường đến người sản xuất 1.1.1 Ảnh hưởng môi trường đến người : Nhiệt độ: -Truyền nhiệt :truyền nhiệt từ thể người vào môi trường xung quanh theo cách : dẫn nhiệt,đối lưu xạ Lượng nhiệt trao đổi gọi nhiệt ,ký hiệu qh Nếu cường độ vận động người thay đổi lượng nhiệt khơng thể căng với lượng nhiệt thể sinh Để thải hết nhiệt thể sinh cần có hình thức trao đổi thứ toả ẩm - Toả ẩm :ngồi hình thức truyền nhiệt thể người cịn trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh thơng qua toả ẩm, toả ẩm xảy phạm vi nhiệt độ nhiệt độ cao cường độ toả ẩm lớn Nhiệt thể toả với nước dạng nhiệt ẩn, nên lượng nhiệt gọi nhiệt ẩn, ký hiệu qw Nhiệt ẩn có giá trị cao hình thức giải nhiệt truyền nhiệt khơng thuận lợi Tổng luợng nhiệt truyền nhiệt toả ẩm phải lượng nhiệt thể sinh q toả =qh+qw.Nếu lý cân nhiệt gây rối loạn sinh đau ốm Nhiệt độ thích hợp người nằm khoảng 22 đến 270C Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng định đến khả mồ vào mơi trường xung quanh.Q trình xảy tTS vách xảy tượng đọng sương Gọi tNs nhiệt độ đọng sương vách , ta có điều kiện xảy đọng sương : tNs>tNw theo phuơng trình truyền nhiệt ta có : Trang 19 Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí k(tN-tT)=αN(tN-tNw) k=αN(tN-tNw)/(tN-tT) hay giảm tNw k tăng giảm tới tNs tường bị đọng sương ,khi ta giá trị kmax kmax=αN(tN-tNs)/(tN-tT) điều kiện không đọng sương viết lại: kmax=αN(tN-tNs)/(tN-tT)>k nhiệt độ đọng sương tNs =280C nhiệt độ đọng sương trạng thái có tN=32,90C ,ϕN=81% ta có ứng với tường bên kmax=αN(tN-tNs)/(tN-tT)=23,3(32,9-28)/(32,9-22)=10,47W/m2K xét điều kiện không bị đọng sương tường bên phần khơng có kính ta có : k=4,8W/m2K kmax=10,47>k=4,8 nên vách ngồi phần tường bên khơng kính khơng bị đọng sương Đối với phần kính tuờng bên ta có k=7,23W/m2K Ta thấy kmax>k nên vách ngồi kính khơng bị đọng sương Tải FULL (FILE WORD 46 trang): bit.ly/37w0I2e Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Chương 3: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 3.1 Lựa chọn thông số 3.1.1 Lựa chọn thông số bên – bên ngồi 1.Giới thiệu cơng trình : -Vị trí : Vĩnh Yên 21 độ vĩ bắc Trang 20 Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí -chức : Khu Văn Phịng 2.Chọn thơng số tính tốn : a.Chọn thơng số tính tốn bên ngồi trời -Nhiệt độ độ ẩm ngồi trời : Tại Vĩnh n có thơng số khí hậu (tra theo PL tài liệu 1):  Nhiệt độ tháng nóng lạnh + ttbmax= 32,9oC (tháng 6) + ttbmin= 11,9oC (tháng 2)  Độ ẩm tháng nóng lạnh + (ttbmax)= 81% + (ttbmin)= 82% b Chọn thơng số tính tốn phịng *Nhiệt độ độ ẩm :Bảng 2.1 tài liệu Mùa hè: tT=220C =75% Mùa đông : tT=220C =75% *Chọn tốc độ khơng khí phịng : Chọn theo nhiệt độ khơng khí tính tốn phịng Nếu nhiệt độ phòng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ tránh thể nhiều nhiệt, theo bảng 2.2 TL ứng với nhiệt độ phòng tT=220C ta chọn k= 0,5m/s *Chọn độ ồn cho phép phịng : Độ ồn có ảnh hưởng đến trạng thái mức độ tập trung vào công việc người Mức độ ảnh hưởng tuỳ thuộc vào cơng việc tham gia hay tuỳ thuộc vào chức phòng tra bảng 2.10 TL ứng với chức phòng khu văn phòng ta độ ồn cực đại cho phép 50dB ,chọn 45dB *Lượng khơng khí tươi cần cấp : Trang 21 3457737 Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí Ở Khu văn phịng nên để đánh giá mức độ ô nhiễm ta dựa vào nồng độ CO có khơng khí.(khơng có chất độc hại khơng có người hút thuốc) Lưu lượng khơng khí tươi cần cấp cho người Vk xác định : Vk= VCO2/(-a) Trong : VCO2 lượng CO2 người thải tính theo m3/h.người.Ở ta chọn cường độ vận động trung bình theo bảng 2.8 TL ta VCO2=0,046 m3/h  nồng độ CO2 cho phép ,% thể tích theo bảng 2.7 TL I ta chọn : =0,15% a nồng độ CO2 khơng khí mơi trường xung quanh ,% thể tích, chọn a=0,03% Vk= VCO2/(-a)=0,046/((0,15-0,03)/100) =38,3m3/h.người 3.1.2 Sơ đồ điều hịa khơng khí Ta chọn máy điều hồ khơng khí làm lạnh nước(Water chiller) lý sau  Cơng suất dao động lớn từ ton đến hàng ngàn ton  Hệ thống ống nước lạnh gọn nhẹ cho phép lắp đặt khơng gian cơng trình khơng gian trần khơng thống  Có phịng để chứa cụm chiller  Hệ thống hoạt động ổn định ,bền tuổi thọ cao  Vì hội trường nên lúc số người có số lượng thiết kế tức phụ tải nhiệt ln dao động theo số người có mặt phịng nên dùng hệ thống có nhiều cấp giảm tải , cho phép điều chỉnh công suất theo phụ tải tiết kiệm điện non tải Với tất lý ta chọn hệ thống Water chiller hợp lý Nguyên lý làm việc thiết bị hệ thống Trang 22 Tải FULL (FILE WORD 46 trang): bit.ly/37w0I2e Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí * Ngun lý làm việc :hệ thống điều hồ khơng khí kiểu làm lạnh nước hệ thống cụm máy lạnh khơng trực tiếp xử lý khơng khí mà làm lạnh nước đến khoảng 70C Sau nước dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến dàn trao đổi nhiệt gọi FCU AHU để xử lý nhiệt ẩm khơng khí Như hệ thống nước sử dụng làm chất tải lạnh 3.2 Thành lập tính tốn 3.2.1 Giới thiệu sơ đồ Lập sơ đồ điều hồ khơng khí xác định q trình thay đổi trạng thái khơng khí đồ thị I-d nhằm mục đích xác định khâu cần xử lý suất để đạt trạng thái khơng khí cần thiết trước cho thổi vào phòng Sơ đồ điều hồ khơng khí lập sở : -Điều kiện khí hậu địa phương nơi lắp đặt cơng trình tN, ϕN -u cầu tiện nghi cơng nghệ tT,ϕT -Các kết tính cân nhiệt QT,WT -Thoả mãn điều kiện vệ sinh an toàn : Nhiệt độ khơng khí trước thổi vào phịng khơng q thấp so với nhiệt độ phịng nhằm tránh gây cảm lạnh cho ngưòi ,cụ thể sau : tV≥tT-a ta thiết kế hệ thống có miệng thổi từ xuống a=100C Luợng khơng khí tươi cấp vào phịng phải đảm bảo đủ cho ngưịi phịng LN=n.mk=n.ρk.Vk kg/h Trong : n-số người phịng n=25 người mk-khối lượng gió tươi cần thiết cấp cho người đơn vị thời gian kg/người.h Trang 23 Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí Vk-lượng khơng khí tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian tính phần trước Vk=38,3m3/h.ng ρ-khối lượng riêng khơng khí ρ=1,2kg/m3 LN=n.mk=n.ρk.Vk=25.1,2.38,3=1149kg/h=0,3kg/s Tuy nhiên lượng gió bổ sung khơng nhỏ 10% tổng lượng gió cấp cho phịng Từ việc phân tích yếu tố ta chọn sơ đồ tuần hồn khơng khí cấp 3.2.2 Cơ sở tính tốn lý thuyết Để tận dụng nhiệt khơng khí thải ta sử dụng sơ đồ tuần hồn cấp hình vẽ : C O L L N + 12 V LT LT T QT WT 11 10 Nguyên lý làm việc : khơng khí bên ngồi có trạng thái N(tN,ϕN) với lưu lượng LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh đưa vào buồng hoà trộn để hoà trộn hồ trộn với khơng khí có trạng tháiT(tT,ϕT) với lưu lượng LT từ miệng hồi gió Hỗn hợp hồ trộn có trạng thái C đưa đến thiết bị xử lý 4,tại xử lý theo chương trình định sẵn đến trạng thái O quạt vận chuyển theo kênh gió vào phịng Khơng khí sau khỏi miệng thổi có trạng thái V vào phịng nhận nhiệt thừa Q Tvà ẩm thừa WT tự thay đổi trạng thái từ V đến T(tT, ,ϕT).Sau phần khơng khí thải ngồi phần lớn quạt hồi gió 11 hút qua miệng hút theo kênh 10 Xác định điểm nút I-d Trang 24 Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí - Q trình VT q trình khơng khí tự thay đổi trạng thái nhận nhiệt thừa ẩm thừa + hệ số góc tia ε=εT=QT/WT=150,727/0,001=150727kJ/kgâ Điểm O≡V có ϕ0≈0,95 * xác định điểm nút : -xác định điểm N,T theo thơng số tính tốn ban đầu ,ta có : IN=96kJ/kg, dN = 25g/kg IT=53kJ/kg, dT = 12g/kg -điểm V≡O giao đường ε=εT=QT/WT qua điểm T với đường ϕ0≈0,95 IO=45kJ/kg,dO≈11g/kg,tO=170C Ta thấy nhiệt độ điểm O tO=tV=170C,tT=220C Điều kiện vệ sinh tV≥tT-a (a=100C) => thõa mãn -Trạng thái C trạng thái hồ trộn dịng khơng khí tươi có lưu lượng L N trạng thái N(tN,ϕN) với dịng khơng khí tái tuần hồn có lưu lượng L T trạng tháiT(tT,ϕT) -xác định điểm hoà trộn C theo tỷ lệ hồ trộn ta có : LN TC LN = = CN LT L − LN : LN=0,3 kg/s L-lưu lượng gió tổng tuần hồn qua thiết bị xử lý khơng khí ,kg/s L= QT WT = I T − IV dT − dV Trang 25 = 150,727 53 − 45 =18,84kg/s 3457737 ... chức phòng tra bảng 2.10 TL ứng với chức phòng khu văn phòng ta độ ồn cực đại cho phép 50dB ,chọn 45dB *Lượng khơng khí tươi cần cấp : Trang 21 3457737 Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí. .. lại với thành mạng đáp ứng nhu cầu suất 1.2.3 Hệ thống điều hòa Water Chiller: - Hệ thống điều hoà Water Chiller: Là hệ thống điều hồ khơng khí gián tiếp, mơi chất lạnh bình bốc máy lạnh làm lạnh.. .Đồ Án: Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí Chính GVHD: PGS.TS Võ Chí 4.2 Thiết kế hệ thống phân phối vận chuyển khơng khí 4.2.1 Khái niệm chung 4.2.2 Thiết kế lắp đặt – Chọn