- Phòn g3 tầng 1 có diện tích kính hớng Đông – Tây là 7,5 m2, nhiệt tỏa do bức xạ của phòng là:
Chơng vi tính toán đờng ống nớc, ống gió Lựa chọn thiết bị
Lựa chọn thiết bị
6.1. Tính toán, thiết kế hệ thống đờng ống nớc
Trong hệ thống Điều hoà trung tâm nớc có hệ thống đờng ống nớc lạnh (đờng cấp, đờng hồi), bao gồm: hệ thống ống, tê, cút và các phụ kiện khác. Hệ thống này làm nhiệm vụ tải lạnh từ bình bay hơi tới các phòng. Tại đây diễn ra quá trình trao đổi nhiệt không khí trong phòng với nớc lạnh để đạt nhiệt độ yêu cầu thiết kế.
Hệ thống đờng ống nớc lạnh có thể đợc phân ra:
+ Hệ 2 ống: là hệ thống đơn giản nhất, gồm 2 ống mắc song song còn FCU mắc nối tiếp giữa 2 ống. Nớc lạnh đợc bơm qua các FCU để thu nhiệt trong không gian điều hoà thải ra ngoài qua tháp giải nhiệt (nếu là Chiller giải nhiệt nớc) hoặc giải nhiệt nhờ gió, thích hợp với các công trình vừa và nhỏ, chỉ yêu cầu cấp lạnh mà không sởi ấm. Hệ thống này có u điểm là đơn giản, chi phí vật liệu nhỏ, rẻ tiền do tốn ít vật liệu làm ống và bảo ôn. Nh ng nhợc điểm là khó cân bằng áp suất giữa bơm và dàn, không thể làm lạnh ở phòng này và s- ởi ấm ở một phòng khác ở cùng thời điểm.
+ Hệ hồi ngợc: đợc cải tiến từ hệ 2 ống. ở đây có bố trí thêm một ống hồi ngợc nên đảm bảo cân bằng áp suất tự nhiên trong toàn bộ các dàn vì tổng chiều dài qua các đờng ống qua các dàn là bằng nhau. Tuy nhiên nhợc điểm của hệ thống này là tốn thêm đờng ống, giá thành cao, thiếu khả năng lựa chọn giữa làm lạnh và sởi ấm.
+ Hệ 3 đờng ống và 4 đờng ống: nhằm mục đích sử dụng đồng thời nóng và lạnh ở các mùa giao thời cho các khách sạn sang trọng 4, 5 sao hoặc các công trình quan trọng trong cùng một thời gian phòng này cần sởi ấm, phòng khác cần làm lạnh. Hệ 3 đờng ống tiết kiệm vật liệu hơn nhng chỉ có một đờng hồi nên tổn thất năng lợng vận hành lớn. Nớc hồi do hoà trộn của cả nguồn nóng và nguồn lạnh sẽ làm cho cả máy lạnh và nồi hơi cùng làm việc với công suất lớn hơn. Hệ 4 đờng ống tiêu tốn nhiều vật liệu hơn nhng lại loại trừ đợc nhợc điểm vận hành của hệ 3 ống vì có 2 đờng ống hồi riêng rẽ.
Căn cứ vào đặc điểm công trình và yêu cầu của chủ đầu t cũng nh đảm bảo bài toán kinh tế, ta lựa chọn hệ thống 2 đờng ống. Để khắc phục nhợc điểm của hệ thống ta sử dụng van điều chỉnh ở các nhánh để điều chỉnh lu lợng nớc qua các dàn.
6.1.1. Vật liệu ống
6.1.2. Van và các phụ kiện
Van sử dụng để đóng mở hoặc điều chỉnh dòng nớc bằng tay hay tự động nhờ một thiết bị tự động kiểu điện từ, lò xo, thuỷ lực. Các loại van đợc sử dụng trong hệ thống là:
+ Van cổng (van khoá): sử dụng để khoá hoặc chặn cách li 1 FCU ra khỏi thiết bị khi tiến hành thay thế, bảo dỡng, sửa chữa FCU;
+ Van một chiều: cho phép dòng chỉ chảy theo một chiều nhất định, ngăn dòng chảy theo chiều ngợc lại;
+ Van cầu, van góc, van Y: dùng để đóng, mở và điều chỉnh lu lợng. Nó có thể đóng mở nhanh hơn van cổng;
+ Van cân bằng: dùng để cân bằng dòng chảy hoặc cân bằng áp suất trên các nhánh đ- ờng ống nớc.
6.1.3. Tổn thất áp suất
Tổn thất áp suất của nớc chảy trong ống là đại lợng để chọn bơm có cột áp thích hợp cho hệ thống. Khi nớc chảy trong ống có 2 dạng trở lực xuất hiện đó là ma sát theo đờng ống và trở kháng cục bộ tại các van và các phụ kiện nh tê, cút, U, đột mở, đột thu, phân nhánh… Theo công thức (6.1). [1] ta có: ∆p = ∆pms +∆pcb, Pa Trong đó: + ∆p : tổn thất áp suất tổng, Pa; + ∆pms: tổn thất ma sát đờng ống, Pa; + ∆pcb: tổn thất áp suất cục bộ, Pa; Có 2 phơng pháp để xác định tổn thất áp suất, đó là:
+ Phơng pháp giảm dần tốc độ: là phơng pháp đơn giản nhất, tuy nhiên đòi hỏi ngời thiết kế cần có nhiều kinh nghiệm thực tế. Để làm đợc phơng pháp này, ngời thiết kế chủ động lựa chọn tốc độ nớc ở từng đoạn ống;
+ Phơng pháp ma sát đồng đều: chọn tổn thất áp suất trên 1 mét ống ∆p1 cho tất cả các đoạn ống đều bằng nhau để tiến hành tính toán, thờng ∆p1 = 800 ữ1000 Pa/m, phù hợp với các hệ thống tốc độ thấp. Đây là phơng pháp đợc lựa chọn để thiết kế.
6.1.3.1. Xác định tốc độ, đờng kính ống và tổn thất áp suất trên 1 mét chiều dài ống
• Yêu cầu:
- Tốc độ nớc chảy trong ống không đợc vợt quá 4,5m/s để tránh gây tổn thất áp suất lớn.
- Tổn thất áp suất trong ống ứng với 1m chiều dài ống không nên lấy đợc vợt quá giá trị ∆p1 = 1000 Pa/m.
• Xác định tốc độ, đờng kính ống và tổn thất áp suất trên 1 mét chiều dài ống của 2 dàn 42GWC008:
Đoạn ống nối với FCU loại 42GWC008 có: lu lợng nớc là V = 0,19 l/s, chọn tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài ống là ∆p1 = 900 Pa/m. Từ đồ thị hình 1.13. [4] ta có đờng kính ống là d = 16 mm.
Từ bảng 1.30. [4] thông số của ống thép đen có trên thị trờng ta chọn loại ống có: - Đờng kính trong là d1 = 20,93 mm ;
- Đờng kính ngoài là d2 = 26,67 mm; - Đờng kính danh nghĩa là dy = 19,05 mm.
Từ đó tra đồ thị 1.13. [4] ta đợc tổn thất áp suất thực là ∆p1 = 250 Pa/m , tốc độ nớc thực là ωt = 0,6 m/s.
Tơng tự ta sẽ tính đợc trở lực trên 1m chiều dài ống, đờng kính ống và tốc độ của dòng chảy ứng với từng đoạn ống, nhánh ống cho các phòng ở tất cả các tầng cho đờng hồi cũng nh đờng cấp.
Công trình gồm 7 tầng, mỗi tầng chia làm 2 nhánh là: nhánh I (gồm R1, R2, R3) và nhánh II (gồm R4, R5, R6). Do 2 nhánh đợc bố trí đối xứng nên trở lực, kích thớc và tốc độ mỗi ống trên mỗi nhánh là nh nhau. Vì vậy ta chỉ tiến hành tính cho nhánh I. Các thông số của nhánh II của tất cả các tầng giống nh nhánh I tơng ứng với tầng đấy.