Thiết kế hệ thống điều hoà không khí tại Trụ sở làm việc Công đoàn hàng không dân dụng Việt Nam

MỤC LỤC

Máy điều hoà tách +) Máy điều hoà hai cụm

Là loại máy điều hoà gồm có hai cụm là cụm trong nhà và cụm ngoài nhà. Cụm trong nhà gồm dàn lạnh, bộ điều khiển và quạt ly tâm kiểu trục cán. Cụm ngoài trời gồm block, động cơ và quạt hướng trục. Hai cụm được nối với nhau bằng các đường ống Gas đi và về. Ưu điểm của loại máy này là dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn lạnh và dàn nóng, ít phụ thuộc vào kết cấu toà nhà, khi lắp đặt tốn ít diện tích. Hơn nữa khi vận hành tiếng ồn giảm rừ rệt nờn được sử dụng rất rộng rói. Nhược điểm chủ yếu là không lấy được gió tươi nên cần có quạt lấy gió tươi, lắp đặt tốn nhiều đường ống gas và cụm ngoài nhà khi vận hành có tiếng ồn nên ảnh hưởng ít nhiều đến những hộ gia đình bên cạnh. Máy điều hoà hai cụm. +) Máy điều hoà nhiều cụm. Loại máy này thích hợp với những hộ gia đình có nhiều phòng, có năng suất lạnh từ 2,5 đến 6,0 thậm chí 7,0 kW, điều chỉnh bằng máy biến tần.

Máy điều hoà tách

Dàn lạnh được bố trí quạt ly tâm cột áp cao nên có thể lắp đặt thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác nhau. Tuy nhiên do đặc điểm máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên khi vận hành độ ồn phía trong nhà cao nên loại này không thích hợp cho điều hoà tiện nghi.

Hình 2.6: Hình dáng một số máy điều hoà 2 cụm có ống gió của DAIKIN
Hình 2.6: Hình dáng một số máy điều hoà 2 cụm có ống gió của DAIKIN

Máy điều hoà nguyên cụm +) Máy điều hoà lắp mái

Do những hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh với các hệ thống ống nước, gió cồng kềnh, tốn nhiều không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiên vật liệu làm đường ống nên hãng Daikin của Nhật năm 1982 đã cho ra đời hệ VRV để lắp đặt cho các toà nhà cao tầng như khách sạn, các toà nhà văn phòng, chung cư cao tầng…mà trước đây chỉ do hệ thống trung tâm nước đảm nhận. Máy điều hoà VRV chủ yếu phục vụ cho điều hoà tiện nghi chất lượng cao nhưng nhược điểm của VRV là không lấy được gió tươi nên Daikin đã thiết kế thiết bị thu hồi nhiệt lấy gió tươi đi kèm rất hiệu quả.

Hình  2.8 Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước của Carrier
Hình 2.8 Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước của Carrier

Hệ thống điều hoà trung tâm nước

Hệ thống nước lạnh, FCU và AHU a) Hệ thống đường ống nước lạnh

Tuy nhiên nhược điểm của hệ thống này là tốn thêm đường ống, giá thành cao hơn - Ngoài ra còn có hệ 3 đường ống và hệ 4 đường ống nhằm mục đích sử dụng lạnh và sưởi đồng thời ở các mùa giao thời cho các khách sạn sang trọng hay các công trình quan trọng trong một thời gian phòng này cần làm lạnh nhưng phòng kia lại cần sưởi ấm. Các FCU là các dàn trao đổi nhiệt ống xoắn có quạt, nước lạnh (hoặc nước nóng) chảy phía trong ống xoắn, không khí đi phía ngoài. Để tăng cường trao đổi nhiệt phía không khí, người ta bố trí cánh tản nhiệt bằng nhôm với bước cánh khoảng 0,8 đến 3 mm. Giống như dàn bay hơi, FCU cũng có rất nhiều loại như treo tường, tủ tường, đặt sàn, giấu tường, treo trần. Dàn trao đổi nhiệt FCU. Các bộ phận chính của FCU là dàn ống nước lạnh và quạt để thổi cưỡng bức không khí trong phòng từ phía sau qua dàn ống trao đổi nhiệt. Dưới dàn bố trí máng hứng nước ngưng. Để đảm bảo áp suất gió phân phối qua ống gió và miệng thổi, các FCU thường được trang bị quạt ly tâm. FCU có ưu điểm gọn nhẹ dễ bố trí nhưng cũng có nhược điểm là không có cửa lấy gió tươi vì vậy cần bố trí hệ thống lấy gió tươi riêng khi cần thiết. c) Các buồng xử lý không khí AHU (Air Handling Unit).

Hình 2.7. Các hệ thống ống nước và FCU
Hình 2.7. Các hệ thống ống nước và FCU

Hệ thống nước giải nhiệt

AHU có loại kiểu khô như các FCU và có loại ướt và loại có dàn phun nước lạnh trực tiếp vào không khí (còn gọi là kiểu hở ) để làm lạnh và rửa khí. - Kích thước của máy gọn nhẹ, hình thức đẹp, chịu được thời tiết khắc nghiệt, có độ tin cậy cao, tuổi thọ lớn, rất thích hợp với việc đặt máy trên tầng thượng toà nhà.

Hình 2.10. Tháp giải nhiệt
Hình 2.10. Tháp giải nhiệt

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN CẤP ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Lựa chọn hệ thống điều hoà không khí

Sau khi hoà trộn, hỗn hợp không khí có lưu lượng là GN + GT được đưa qua các thiết bị xử lý không khí để đạt được trạng thái không khí O sau đó được quạt đưa vào phòng điều hoà qua các miệng thổi không khí. Trạng thái không khí thổi vào là V, trong phòng ĐHKK sẽ tự biến đổi trạng thái không khí từ V đến T do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong không gian điều hoà theo hệ số góc của tia quá trình εt = Qt/ Wt, đã xác định trước.

Hình 3.1. Sơ đồ thẳng
Hình 3.1. Sơ đồ thẳng

TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT - ẨM CHO CÔNG TRÌNH Khi tính cân bằng nhiệt ẩm cho công trình ta có thể tính theo phương

Tính cân bằng nhiệt

Để tính được nhiệt truyền qua tường ta phải xác định được diện tích bao che của các phòng cả 4 hướng và hành lang. Q5 – Nhiệt toả từ bề mặt Thiết bị trao đổi nhiệt Q6 – Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính. Vì trong văn phòng làm việc có các dụng cụ tiêu thụ điện như: Tivi, máy tính, máy in, máy FAX và máy Photocoppy.

Số người làm việc trong các phòng làm việc là 25 người 1 phòng, phòng văn thư 3 người 1 phòng.

Bảng 4.3.  Nhiệt toả từ máy móc của các phòng
Bảng 4.3. Nhiệt toả từ máy móc của các phòng

Tính kiểm tra đọng sương trên vách

    Do công trình Trụ sở làm việc Công đoàn hàng không dân dụng Việt Nam có không gian điều hoà chỉ phục vụ cho các phòng làm việc, các phòng họp và phòng nghỉ…nên không có lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm W2. Xác định các điểm trên đồ thị I-d, sau đó kẻ tia quá trình εT đi qua điểm T, điểm V là trạng thái không khí của điểm thổi vào phòng điều hoà là giao điểm giữa εT và đường ϕ = 95%. Hệ thống ĐHKK có tuần hoàn một cấp cần có thêm đường ống gió hồi với các cửa hút gió, bộ lọc bụi, quạt gió hồi và trong buồng điều không cần bố trí thêm buồng hoà trộn.

    Khi tính toán hệ thống ĐHKK cho Trụ sở làm việc Công đoàn hàng không dân dụng Việt Nam, em tính chung cho sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp, còn các phòng điều hoà của các tầng em nêu ra trong bảng 5.3.

    Bảng 4.14. Tính nhiệt ẩm của công trình do người toả ra
    Bảng 4.14. Tính nhiệt ẩm của công trình do người toả ra

    CHỌN MÁY VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 6.1. Khái quát chung

    Lựa chọn thiết bị

    Do bị hạn chế nhiều về khả năng bố trí máy trong các toà nhà cao tầng, bên cạnh đó là sự đòi hỏi về tính thẩm mỹ cho công trình và đảm bảo cho công tác quản lý kỹ thuật, vận hành, bảo trì bảo dưỡng thiết bị nên việc lắp đặt các máy cục bộ với số lượng lớn các dàn trong nhà làm cho cảnh quan kiến trúc bị ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ. Việc phân phối không khí thực chất là biện pháp tổ chức trao đổi không khí trong không gian cần điều hoà sao cho thích hợp, đạt hiệu quả cao, cụ thể là việc thiết kế lựa chọn bố trí, lắp đặt hệ thống miệng thổi và hút không khí tạo lên sự luân chuyển không khí trong không gian cần điều hoà đạt được sự phân bố nhiệt độ và mức độ chuyển động của không khí như yêu cầu (thoả mãn các tiêu chuẩn vệ sinh trong điều hoà không khí) đồng thời cũng phải tạo ra áp suất dương trong các phòng để ngăn chặn không khí bên ngoài lọt vào không gian điều hoà. Hệ thống HRV nhãn hiệu Daikin (hệ thống gió tái thu hồi nhiệt) phục hồi năng lượng nhiệt mất đi thông qua bộ thông gió và giữ nhiệt độ thay đổi trong phòng gây ra bởi sự thông gió, do đó giữ lại môi trường dễ chịu và sạch sẽ.

    Khi thiết kế cần bố trí đường ống gió sao cho hợp lý nhất, đơn giản nhất, ngắn nhất nhưng phải đảm bảo yêu cầu phân phối gió cũng như hồi gió hợp lý duy trì các điều kiện vi khí hậu của từng phòng vì đường ống gió có giá thành cao, tốn nhiều nguyên vật liệu và nhân công lắp đặt, cồng kềnh chiếm nhiều diện tích hữu ích của công trình.

    Bảng 5.4. Chọn dàn lạnh cho các không gian điều hoà
    Bảng 5.4. Chọn dàn lạnh cho các không gian điều hoà

    Tính toán thiết kế đường ống gió

    Theo Catalog của HRV cho thấy áp suất tĩnh bên ngoài ∆P = 137 Pa Vậy tổn thất áp suất thực tế trên đường ống ∆P nhỏ hơn tổn thất áp suất theo Catalog. Khi tính toán miệng gió cấp và gió hồi cho không gian điều hoà, em chọn kích thước của miệng gió cấp và gió hồi là như nhau cùng có kích thướclà 600x600. Bằng cách tính tương tự cho ống gió của các bộ HRV khác, tất cả đều đạt yêu cầu và đảm bảo việc cung cấp gió tươi cho các không gian điều hoà.

    Để tránh luồng không khí không sạch từ nhà vệ sinh lan toả vào không gian điều hoà ta thiết kế hệ thống thông gió hút gió từ nhà vệ sinh thải ra ngoài môi trường.

    Hệ thống điện điều khiển

    Có thể lựa chọn chế độ lạnh/ sưởi/ quạt với bộ điều khiển từ xa của dàn lạnh mà không cần sử dụng bộ lựa chọn lạnh/ sưởi (loại 2 chiều). Liên tục kiểm tra sự cố của 80 lỗi trong hệ thống, chức năng ‘’tự chuẩn đoán” thông báo ngay lập tức khi xảy ra sự cố giúp cho người vận hành có thể khắc phục sự cố nhanh nhất. Hệ thống dây dẫn tín hiệu điều khiển giữa các dàn lạnh trong cùng một dàn nóng được đấu song song với nhau rồi được kết nối với dàn nóng.

    Các bộ điều khiển trung tâm có thể được kết hợp với nhau tuỳ thích và hệ thống có thể được thiết kế phù hợp với kích cỡ và mục đích toà nhà.

    Hình 8.1. Sơ đồ nguyên lý kết nối đường dây dẫn
    Hình 8.1. Sơ đồ nguyên lý kết nối đường dây dẫn