13. Tính kiểm tra đọng sương trên vách
6.2. Lựa chọn thiết bị
Hệ thống VRV (Variable Refrigerant Volume) của Daikin
Daikin luôn đi đầu trong lĩnh vực điều hoà không khí. Hệ thống VRV điều khiển năng suất lạnh bằng cách điều chỉnh lượng môi chất (sử dụng nguyên lý thay đổi tốc độ quay của máy nén bằng cách thay đổi tần số) đã tạo ra một bước đột phá trong lĩnh vực điều hoà không khí.
Ứng dụng công nghệ mới vào hệ thống VRV
Hệ thống điều hoà VRV là một hệ thống có lưu lượng môi chất thay đổi được thông qua điều chỉnh tần số dòng điện. Hệ thống gồm 2 hoặc 3 máy nén, trong đó có một máy nén được điều khiển biến tần theo nguyên lý : khi thay đổi tần số điện vào động cơ máy nén thì tốc độ quay của động cơ thay đổi, do đó thay đổi tác nhân lạnh qua máy nén. Khả năng thay đổi phụ tải của máy nén rộng do tần số điện có thể thay đổi trong phạm vi từ 30 đến 116 Hz. Nhờ đó năng suất lạnh có thể điều chỉnh được theo nhiều bước (lớn hơn cả 21 bước như các máy trước đây), điều này cho phép điều khiển riêng biệt hoặc điều khiển tuyến tính mỗi dàn.
Thông thường các máy điều hoà không khí phải tuân thủ nghiêm ngặt những quy định về độ cao lắp máy. 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. Với sự ra đời của công nghệ mới, hãng điều hoà không khí Daikin đã cho ra thị
trường loại máy VRV đáp ứng được những yêu cầu trên. Hệ máy mà em chọn để lắp đặt cho công trình đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, chủng loại máy cho phép bố trí dàn ngoài (Outdoor Unit) và dàn trong (In door Unit) cách nhau khá xa. Một Outdoor Unit liên hệ với nhiều Indoor Unit (lên tới trên 16 dàn lạnh) với khả năng điều chỉnh năng suất lạnh rất hiện đại cho công trình. Các công nghệ mới của Daikin ứng dụng vào hệ thống VRV thể hiện qua các nét chính sau :
• Có bộ điều khiển hiện đại
• Có thể hoạt động theo chương trình định sẵn • Hệ thống cáp nhiều nhánh
• Các bộ chia nhánh : Header, Joint
• Bộ điều khiển trong hệ thống VRV rất hiện đại và thông minh • Có các mã lỗi khi có sự cố nên dễ dàng cho việc sửa chữa
Trong hệ thống VRV dùng bộ điều khiển PI với tín hiệu áp suất môi chất và nhiệt độ trong phòng để điều khiển máy nén cho dàn phía ngoài trời. Mục đích là để chia nhỏ các bước điều khiển và do đó có thể điều chỉnh chính xác hơn. Nhờ vậy có thể điều khiển độc lập trên 16 dàn trong nhà trong một hệ thống với năng suất và chủng loại khác nhau. Với tỷ số giữa tổng năng suất dàn trong nhà và dàn ngoài nhà từ 50% đến 130%. Hệ thống luôn hoạt động chính xác, hiệu quả cao ở bất cứ chế độ tải nào, tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng. Bộ điều khiển PI cùng với các đầu đo luôn giám sát áp suất môi chất và nhiệt độ trong phòng do đó luôn giữ hệ thống ở trạng thái vận hành hoàn thiện. Ngày nay hệ thống này trở nên chính xác hơn nhờ vào các phương tiện mới để điều chỉnh năng suất gió và năng suất trao đổi nhiệt của dàn bên ngoài trời. Nhờ đó hệ thống có thể hoạt động tốt khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi.
Trong hệ thống VRV còn sử dụng bộ điều khiển đa biến trong đó có mạch tự động cân bằng môi chất, với kỹ thuật điều khiển mới như sau :
- Hệ thống kiểm tra dầu tự động. Điều chỉnh thể tích dầu bôi trơn để ngăn không cho chúng đi vào ống. Ngoài ra VRV còn có hệ thống van lọc rất tốt làm cho lượng dầu đi trong ống cùng môi chất lạnh rất ít.
- Cơ cấu ổn định dòng môi chất để ngăn môi chất đọng lại trên đường ống do chênh lệch độ cao giữa các dàn trong nhà trong cùng một hệ thống. Nhờ đó hệ thống có khả năng sử dụng tới 150 m ống trong một hệ thống. Cho phép chênh lệch độ cao giữa các dàn trong nhà và dàn ngoài nhà là 50 m và giữa các dàn trong nhà trong cùng một hệ thống là 15m .
- Hệ thống đường ống : Hệ thống VRV sử dụng môi chất lạnh R22 làm môi chất có hiệu quả tải nhiệt cao. Lượng môi chất ít nên hệ thống đường ống nhỏ gọn và khả năng rò rỉ là rất ít. Một dàn nóng ngoài nhà liên kết với các dàn lạnh trong nhà bằng đường ống, các Joint và Header liên kết.
Trong hệ thống VRV nhờ có sự kết hợp giữa các Joint và Header nên ta có nhiều phương pháp rẽ nhánh. Nhờ vậy làm cho hệ thống linh hoạt hơn.
Ưu điểm của VRV :
Nhờ ứng dụng các công nghệ mới nên hệ thống có rất nhiều ưu điểm, đáp ứng được các yêu cầu như :
Tiết kiệm:Tiết kiệm năng lượng. Giảm chi phí lắp đặt. Giảm chi phí vận hành.
Linh hoạt : Có thể lắp đặt trong cùng một hệ thống nhiều dàn lạnh có công suất lạnh khác nhau.
Linh hoạt trong lắp đặt nhờ các bộ chia (Joint, Header). Độ chênh lệch giữa các dàn lớn nên có thể linh hoạt thay đổi vị trí dàn nóng.
Linh hoạt trong điều khiển. Về lắp đặt :
Vị trí lắp đặt ống dẫn gas và đường điện từ 3 hướng trên Outdoor ; phía trước, bên cạnh và bên dưới, tuỳ thuộc vào cách lắp đặt. Cách bố trí này rất tiện lợi cho việc lắp đặt và bảo dưỡng, ngay cả khi hệ thống dàn nóng gồm nhiều dàn lắp đặt cạnh nhau.
Chức năng tự kiểm tra đối với các sự cố về dây điện điều khiển và ống dẫn gas : VRV sử dụng chức năng tự động kiểm tra để kiểm tra sự cố về đường điện và đường ống dẫn gas bên trong.
- Nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh với mức độ tinh vi rất cao nhờ hệ điều khiển PID (Proportional Intergal Derivative - điều khiển dựa trên sự cân đối của toàn hệ thống) : sai lệch ±0,50 C.
- Hệ thống VRV sử dụng việc thay đổi lưu lượng môi chất trong hệ thống thông qua điều chỉnh tần số dòng điện của máy nén. Do đó đạt hiệu quả cao trong khi hoạt động, tiết kiệm chi phí vận hành của hệ thống. Hệ thống vận hành trong khoảng nhiệt độ rất rộng, đã được nhiệt đới hoá nên hoạt động rất ổn định tại Việt Nam. Ngoài ra hệ cho phép điều khiển riêng biệt giữa các cụm máy trong hệ thống, do đó làm giảm chi phí vận hành
- Hệ thống ống : Hệ thống ống REFNET của Daikin lắp đặt đơn giản, nó không giống như hệ thống ống nước, không cần các thiết bị phụ như thiết bị lọc, van chặn, van 2 ngả hay van 3 ngả. Hệ thống VRV của Daikin có không gian đường ống nhỏ do đó đảm bảo cho việc sử dụng không gian toà nhà hiệu quả hơn. Hệ cho phép giảm công việc nối ống và làm tăng độ tin cậy của hệ thống. Do có nhiều cách thức phân nhánh ống khác nhau nên hệ có khả năng đáp ứng được các thiết kế khác nhau.
- Nhờ việc sử dụng hệ thống điều khiển tập trung nên giảm được chi phí thiết bị cũng như chi phí lắp đặt, đồng thời làm cho việc giám sát vận hành được dễ dàng hơn.
- Cài đặt nhiệt độ: Nhiệt độ trong phòng có thể cài đặt chính xác tới 66
0,50C (dải nhiệt độ từ 16 đến 320C)
- Chế độ hẹn giờ : Bộ hẹn giờ có thể chính xác tới 1 giờ
- Tín hiệu lọc : Tín hiệu này sẽ xuất hiện khi cần làm sạch bộ lọc.
- Kiểm tra sự hoạt động : Bấm nút lần 1 để đặt hệ thống hoạt động ở trạng thái thử và lần thứ 2 để kiểm tra.
- Hiển thị mã lỗi : Khi hệ thống bị lỗi, trạng thái và vị trí sẽ được hiển thị qua các mã lỗi (có hơn 60 mã lỗi)
- Nhóm điều khiển hoạt động: Từng đơn vị hoạt động trong nhà có thể điều khiển theo từng nhóm.
- Tính năng tự khởi động lại : Hệ thống VRV tự khởi động lại nếu như nguồn bị cắt trong thời gian dài vì bộ nhớ cái đặt trước đó sẽ không bị mất khi mất nguồn do đó không cần phải đặt lại chương trình cho hệ thống.
- Dàn lạnh và dàn nóng được thiết kế đơn giản gọn nhẹ. Có thể được lắp đặt dễ dàng trong bất kỳ không gian nào
- Dễ dàng thiết kế hệ thống điều hoà đối với các phòng và khu vực nơi mà nhiệt thải thay đổi.
Điều chỉnh năng suất lạnh trong hệ thống VRV.
- Việc điều chỉnh năng suất lạnh trong hệ thống VRV dựa trên cơ sở dùng máy biến tần. Phụ tải được điều chỉnh theo tín hiệu đưa ra của các dàn lạnh đặt trong phòng của hệ thống. Máy gồm 2 hoặc 3 máy nén. - Khi yêu cầu phụ tải lớn, máy nén số 2 và số 3 chạy 100% tải, còn máy nén số 1 làm việc ở tần số từ 52 đến 210 Hz. Nhờ đó phụ tải được điều chỉnh trong phạm vi từ 50 đến 130% phụ tải.
- Khi yêu cầu phụ tải nhỏ thì máy nén số 2 ngừng làm việc, còn máy số 1 làm việc ở các tần số từ 52 đến 210 Hz. Điều chỉnh phụ tải tới mức thấp nhất. - Nhờ có công nghệ điều chỉnh biến tần mà công suất máy được thay đổi khá phù hợp với phụ tải yêu cầu, tiết kiệm năng lượng.
Dựa vào tính năng và đặc điểm công trình Trụ sở làm việc Công đoàn hàng không dân dụng Việt Nam, em lựa chọn hệ thống điều hoà không khí VRV II để lắp đặt cho công trình.
Phương án chọn dàn lạnh
Khi vận hành ở chế độ thực các thông số trong nhà và ngoài nhà sẽ sai lệch với tiêu chuẩn trong Catalog, vì vậy cần phải dự trù năng suất lạnh thực tế để đáp ứng năng suất lạnh đáp ứng cho công trình.
Năng suất lạnh thực tế :
Q0 tt = αt. QoTC
Trong đó :
Q0 : Năng suất lạnh thực tế ở nhiệt độ tT = 250 C ; và nhiệt độ tN = 32,80 C αt : Hệ số hiệu chỉnh năng suất lạnh, có thể tra bảng 5.9 [1] hoặc nội suy từ ENGINEERING DATA (thông số kỹ thuật)
Q0TC : Năng suất lạnh tiêu chuẩn theo Catalog thương mại với thông số nhiệt độ tT = 270C và nhiệt độ ngoài trời tN = 350C
Dựa theo tài liệu ENGINEERING DATA VRV II của hãng Daikin ta có được αt = 0,9
Tính chọn dàn lạnh cho phòng làm việc tầng 1 :
- Năng suất lạnh yêu cầu : Q0 = 82931,04 Btu/ h - Lưu lượng gió yêu cầu: L = 51,1 m3/ phút
Chọn 4 dàn lạnh loại Cassette âm trần 4 hướng thổi ký hiệu FXF63LVE có các thông số trong Catalog như sau :
- Năng suất lạnh tiêu chuẩn : Q0TC = 25500 Btu/ h
- Lưu lượng gió cao nhất : L = 18,5 m3/ phút của mỗi dàn Năng suất lạnh thực tế :
Q0 tt = αt. QoTC = 0,9. 4. 25500 = 91800 Btu/h Năng suất lạnh yêu cầu Q0 = 82931,04 < Q0 tt
Lưu lượng gió : Ltt = 4.18,5 = 74 m3/ phút > Lyêu cầu = 51,1 m3/ phút Vậy việc chọn 4 dàn lạnh kiểu cassette âm trần cho phòng là phù hợp
Bảng 5.4. Chọn dàn lạnh cho các không gian điều hoà Tầng Phòng Model Q0 TC Btu/h L m3/phút Số dàn 1 Phòng làm việc FXF63LVE 25000 51,1 4 Phòng khách FXF50LVE 19900 39,9 4
Làm việc ban 5 FXF63LVE 25000 22 2
Văn thư FXF63LVE 25000 10 1
Đại sảnh FXF100LVE 39700 50,65 4 2 Phòng họp FXF50LVE 19900 45 4 P.Phó chủ tịch FXYB40KV1 15900 16 2 Phòng chủ tịch FXYB40KV1 15900 16 2 3 Làm việc ĐTN FXC63LVE 25000 43 4 Làm việc ĐTN FXC50LVE 19900 35,5 4
Bí thư đoàn FXYB40KV1 15900 16 2
Phòng P. Bí thư FXYB32KV1 12500 13,8 2
Truyền thống FXH32LVE 12500 27,5 4
4 Phòng VIP FXYD32KAVE 12500 11 2
Phòng nghỉ FXYD32KAVE 12500 4 1
5
Phòng hội thảo FXF63LVE 25000 42 4
P. hội trường FXM50LVE 19900 53,5 8
Phương án chọn dàn nóng:
Những lợi thế của hệ thống VRV là có hệ điều khiển riêng biệt. Với các hệ thống điều hoà không khí thông thường điều khiển cho toàn bộ toà nhà, trái lại hệ thống VRV chỉ làm lạnh riêng lẻ cho từng phòng. Do đó, rất lý tưởng khi thay đổi cách bố trí đối với từng loại cao ốc điển hình. Hơn thế nữa, có thể điều khiển chính xác theo từng mức độ phù hợp với điều kiện của mỗi phòng. Điều khiển riêng biệt tạo ra kinh tế và hiệu quả hơn cho hệ thống. Dàn nóng hệ thống VRV II của hãng Daikin cho phép khi cao điểm có thể hoạt động tới 130% công suất.
Bảng 5.5: Thông số chọn dàn nóng Tầng Phòng Model Q0 TC Btu/h Số dàn Máy cấu thành 1 Phòng làm việc RXY18MY1 18800 0 1 RXY8MY1 RXY10MY1 Phòng khách Làm việc ban 5 Văn thư Đại sảnh 2 Phòng họp RXY8MY1 88800 1 P.Phó chủ tịch phòng chủ tịch 3 Làm việc ĐTN RXY14MY1 14100 0 1 Làm việc ĐTN Bí thư đoàn Phòng P. Bí thư Truyền thống 4 Phòng VIP RXY8MY1 88800 1 Phòng nghỉ 5 phòng hội thảo RXY10MY1 98700 1 P. hội trường Chọn HRV: 71
Hệ thống phân phối khí tươi bao gồm xử lý không khí, vận chuyển không khí và phân phối không khí trong không gian điều hoà.
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.
Em chọn hệ thống tái thu hồi nhiệt HRV cho Công trình Trụ sở làm việc Công đoàn hàng không dân dụng Việt Nam. 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. Hệ thống thông gió tái thu hồi nhiệt HRV trao đổi nhiệt giữa gió tươi cấp vào và gió thải ra để giảm tải cho hệ thống.
Lượng không khí tươi cấp cho không gian điều hoà tầng 1 LN1 = (LNLV + LN khách + LN văn thư + LN đại sảnh )
= (51,1 + 39,9 + 22 + 10 + 50,65) = 173,65 m3/ phút = 10419 m3/ h 72
Lượng không khí đi qua bộ xử lý HRV chỉ bằng 10% lượng không khí của toàn bộ không gian điều hoà (năng lượng phục hồi)
Vậy lượng không khí tái tuần hoàn qua HRV là: LHRV = 10%LN1 = 1041,9 m3/ h
Em chọn HRV theo Catalog của hãng Daikin được trình bày theo bảng:
Bảng 5.6: Thông số chọn HRV
Tầng LN
m3/ h
Model