Lưu lượng không khí qua dàn lạnh
Lưu lượng không khí L là lưu lượng không khí cần thiết để dập nhiệt thừa hiện và ẩn của phòng điều hòa, đó cũng chính là lưu lượng khí đi qua dàn lạnh sau khi hòa trộn:
L = Qhef
1.2 × (tT− tS) × (1 − εBF), 𝑚
3⁄s (5-15)
Trong đó:
L - Lưu lượng không khí, l s⁄
Qhef - Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W
tT, tS - Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, ℃ εBF - Hệ số đi vòng.
Năng suất lạnh của hệ thống
Năng suất lạnh của hệ thống có thể được tính toán theo biểu thức:
Q0 = G × (hT− hV), kW (5-15)
Trong đó:
G – Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh kg s⁄ .
G = ρ × L (5-16)
ρ – khối lượng riêng không khí, ρ = 1.2 kg m⁄ 3 L– Lưu lượng thể tích của không khí, m3⁄s hH – entanpy không khí điểm hòa trộn, kJ kg⁄ hV – entanpy không khí điểm thổi vào, kJ kg⁄
Ta có: L = Qhef 1.2 × (tT− tS) × (1 − εBF)= 2146197.056 1.2 × (22 − 10.8) × (1 − 0.1) = 177430,3122 m3⁄s G = ρ × L = 1.2 × 177430.3122 = 212916.3746 kg s⁄ Q0 = G × (hT− hV) = 212916.3746 × (43.5 − 34) ≈ 2022.7 kW
Chương 6. CHỌN THIẾT BỊ 6.1.Sơ lược về hệ thống cấp lạnh
Công trình “DATA CENTER của FPT Tân Thuận” với phương án sử dụng hệ thống cấp lạnh là hệ thống điều hoà không khí chính xác hãng Mitshubishi. Điều hoà chính xác (máy lạnh chính xác) tên viết tắt là PAC (tên đầy đủ là Precision Air Conditioning) là hệ thống dùng để cung cấp và điều khiển nhiệt độ, độ ẩm chính xác cho các thiết bị nhạy cảm như các thiết bị trong phòng datacenter, hệ thống viễn thông telecom, thiết bị y tế,… nhằm đảm bảo khả năng vận hành và tuổi thọ của thiết bị được cao nhất. Trong thời đại khoa học công nghệ, máy lạnh được xem là một thiết bị không thể thiếu bởi những tính năng và tác dụng nó mang lại. Máy lạnh giúp cho không khí trong phòng được duy trì ổn định về nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch… Thông thường, máy lạnh chủ yếu phục vụ cho con người, nhưng ngày nay, nó được sử dụng rộng rãi hơn trong công nghiệp, làm mát các máy móc, trang thiết bị, ...
Khi hoạt động với năng suất cao hoặc vận hành đến một giới hạn nào đó, máy móc thường phát sinh nhiệt hoặc tỏa nhiệt làm nóng máy dẫn đến vận hành không chính xác, khởi động lại, thậm chí có khả năng bị hư hỏng. Do đó, ngoài công tác bảo hành, bảo trì, sửa chữa đúng cách, đúng thời hạn, máy móc cũng cần được hoạt động trong môi trường thông thoáng và được làm mát thường xuyên.
Toàn Cầu giới thiệu giải pháp máy lạnh công nghiệp chính xác, mang đến phương thức giải nhiệt kịp thời, cung cấp điều kiện hoạt động lý tưởng, đạt hiệu quả và độ tin cậy cao, tiết kiệm năng lượng cho các máy móc thiết bị.
Hệ thống điều hòa không khí chính xác có đường ống gas cho phép có thể kéo dài khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh lên đến 150m và chệnh lệch độ cao lên đến 50m khoảng cách dàn nóng và các dàn lạnh 15m.
Hệ thống điều hoà không khí chính xác gồm: Dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống gió, đường ống gas và phụ kiện.
- Dàn nóng: là dàn trao đổi nhiệt lớn, ống đồng, cánh nhôm tring có bố trí quạt hướng trục đặt trên đỉnh của dàn (quạt hút). Máy nén lạnh gồm hai máy là loại xoắn ốc:
một máy điều khiển năng suất lạnh theo kiểu on-off và một máy điều khiển theo kiểu biến tần.
- Dàn lạnh: lựa chọn loại dàn lạnh tủ đứng kết nối ống gió, phần hơi lạnh sẽ được thổi từ dưới sàn lên cho các tủ rack, Động cơ máy nén và các thiết bị phụ của hệ thống lạnh đặt ở dàn lạnh. Là loại dàn lạnh thổi một chiều lạnh.
- Một dàn nóng được lắp đặt cố định với một dàn lạnh nào đó và được kết nói với bộ điều khiển. Các dàn lạnh hoạt động độc lập thông qua bộ điều khiển riêng biệt và chỉ có phòng kỹ thuật có yêu cầu thì mới có thể làm lạnh, khi số lượng dàn lạnh hoạt động trong hệ thống giảm thì hệ thống tự động giảm năng suất lạnh nhờ bộ biến tần. Van tiết lưu điện tử điều chỉnh lưu lượng môi chất liên tục theo tải lạnh. Các dàn lạnh có thể được điều khiển bằng Remote hoặc các bộ điều khiển theo nhóm hoặc trung tâm.
- Dàn nóng đặt trên tầng thượng nên giảm được không gian lắp đặt.
- Hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường khi có sự cố với một số dàn lạnh hoặc dàn nóng, vì mỗi dàn nóng chỉ liên kết với một dàn lạnh nên việc sửa chữa, bảo trì không gây quá nhiều ảnh hưởng đến việc vận hành hệ thống.
- Nối dàn nóng và dàn lạnh là hệ thống ống đồng và dây điện động lực, điều khiển. - Lọc không khí
Máy điều hòa chính xác có khả năng lọc sạch không khí ở mức rất cao. Đối với các loại hạt bụi có kích thước trên 5 micrômet, khả năng lọc của máy lên đến 99%. Đối với các loại hạt bụi có kích thước trên từ 0.5 – 5 micrômet, khả năng lọc của máy là 80%.
- Quạt EC sử dụng động cơ một chiều EC tiết kiệm năng lượng. Quạt EC có khả năng thay đổi tốc độ theo sự thay đổi của tải và giúp tiết kiệm hơn 30% năng lượng so với các loại quạt thông thường khác. Quạt EC thế hệ mới làm bằng vật liệu PP-GF40 (nhựa PP gia cố sợi thuỷ tinh) có thiết kế 3D giúp làm giảm điện năng tiêu thụ và giảm tiếng ồn khi vận hành.
Ưu điểm của quạt EC • Chi phí vận hành thấp.
• Không sử dụng đai truyền động nên giảm chi phí bảo trì (không cần điều chỉnh dây đai).
• Ít bị tổn thất ma sát.
• Không cần sử dụng che bụi cho dây đai. • Thời gian sử dụng bộ lọc bụi dài.
• Độ ồn thấp. • Ít rung động.
• Tốc độ quạt thay đổi được theo yêu cầu của tải nhiệt tại từng thời điểm. • Tăng công suất lạnh.
• Khởi động êm.
• Hướng dòng lưu lượng chính xác.
• Hiệu suất cao ở nhiều tốc độ khác nhau, ít tiêu hao năng lượng khi giảm và tăng tốc độ.
• Có chế độ bảo vệ quá tải.
• Biên dạng cánh tối ưu tạo lưu lượng gió lớn.
- Máy nén xoắn ốc (scroll compressor)
Hình 6. 2: Máy nén xoắn ốc
Ưu điểm của máy nén: • Nén đều và êm. • Khi vận hành ít rung. • Độ ồn thấp.
• Thiết kế kín.
• Quản lý dầu bên trong. • Bảo vệ motor bên trong.
• Bảo vệ điện theo tiêu chuẩn VDE là IP 21. • Không cần bảo trì.
• Hiệu suất nén cao.
Hình 6. 4: Bình tích lỏng và phin lọc
6.2.Nét khác biệt của hệ thống máy lạnh chính xác
Hệ thống máy lạnh chính xác được sử dụng để quản lý, điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, mang đến không khí sạch sẽ, đảm bảo máy móc vận hành hiệu quả trong điều kiện thoáng mát. Ngày nay, máy lạnh chính xác được ứng dụng phổ biến trong các lĩnh vực ngân hàng, sàn giao dịch chứng khoán, nhà máy điện nguyên tử, trung tâm thông tin, thiết bị viễn thông... bởi tác dụng của nó trong quá trình vận hành và bảo quản máy móc, trang thiết bị không bị hư hỏng do sức nóng của động cơ và tác động bên ngoài ảnh hưởng...
Các phòng thiết bị viễn thông và internet có tải nhiệt tập trung cao gấp 6 - 10 lần tải nhiệt tập trung tại các phòng làm việc thông thường. Trên cơ sở đó, Toàn Cầu cung cấp các giải pháp máy lạnh chính xác để đáp ứng các nhu cầu giải nhiệt tập trung, tối ưu hóa khả năng giải nhiệt, duy trì độ ẩm thích hợp, lọc bụi, và phân phối chính xác lưu lượng khí lạnh cho các môi trường tải nhiệt tập trung cao.
Một số doanh nghiệp có thói quen sử dụng hệ thống máy lạnh thông thường do hạn chế kinh phí và một vài lý do khách quan. Tuy nhiên, thật sự máy lạnh thông thường không đủ khả năng đáp ứng nhu cầu hoạt động trong điều kiện nóng ẩm của máy móc. Sự gia tăng nhiệt độ là nguyên nhân gây giảm tuổi thọ cho các thiết bị điện tử, dẫn đến hư hỏng linh kiện nếu vượt ngưỡng nhiệt độ cho phép. Độ ẩm cao mang đến sự ăn mòn, rỉ sét, giảm sự cách điện, độ ẩm thấp gây tĩnh điện. Bụi nhiễm từ là nguyên nhân gây ra phóng điện, khả năng cách điện giảm.
Giải pháp dùng máy lạnh chính xác chuyên dụng mang đến khả năng kiểm soát chính xác các thông số nhiệt độ và độ ẩm như mong muốn, hạn chế các rủi ro gây hại cho linh kiện điện tử.
Máy lạnh chính xác có khả năng kiểm soát và điều khiển nhiệt độ chính xác. Sự biến thiên nhiệt độ nếu không được kiểm soát sẽ gây nguy hại cho linh kiện điện tử. Với các cảm biến nhiệt độ được gắn vào thiết bị, cho phép máy lạnh chính xác hiểu và tự động điều chỉnh chính xác nhiệt độ cài đặt với sai số khoảng ± 1°C.
Máy lạnh chính xác giúp điều khiển và duy trì độ ẩm thích hợp. Sau khi khởi động máy lạnh chính xác, hệ thống cảm biến sẽ điều chỉnh tự động phần trăm độ ẩm từ cao
xuống dao động ở mức cho phép (50 ± 5% RH), giúp máy móc, thiết bị hoạt động hiệu quả và an toàn với năng suất cao.
Vượt trội hơn, máy lạnh chính xác mang đến hiệu suất làm việc cao cùng khả năng chống xâm nhập của bụi nhiễm từ. Trong khi máy lạnh thông thường sử dụng 50% năng lượng để làm mát và 50% năng lượng để khử ẩm thì máy lạnh chính xác chỉ sử dụng 5% năng lượng để khử ẩm và 95% còn lại để làm mát không khí, do đó hiệu suất làm lạnh của máy lạnh chính xác cao hơn rất nhiều mà lại ít tiêu hao năng lượng và tiết kiệm điện một cách tốt nhất.
Máy lạnh chính xác có khả năng lọc sạch không khí ở mức rất cao (lọc sạch hoàn toàn từ 80 - 99% tùy kích thước hạt bụi), chống nguy cơ xâm nhập của bụi nhiễm từ đối với máy móc, thiết bị.
Ngoài ra, một hệ thống máy lạnh chính xác còn có các yếu tố chính khác biệt so với máy lạnh thông thường:
* Giảm 50% năng lượng do công suất làm lạnh cao
* Lưu lượng gió thổi lớn hơn 3 lần so với máy lạnh dân dụng
* Cho phép kết nối mạng và nhiều hệ thống khác như BMS, chữa cháy… * Vận hành liên tục, tin cậy (24h/ ngày, 365 ngày/ năm)
* Nâng cấp quản lý nhiều đơn vị máy * Độ ồn thấp do hấp thụ thay vì phản âm * Công suất lớn nhưng diện tích lắp đặt nhỏ
6.3.Chọn dàn lạnh
Hình 6. 6: Catalog của dàn lạnh
Hình 6. 8: Catalog của dàn lạnh (3)
Hình 6. 9: Catalog của dàn lạnh (4)
Theo catalog trên của cty Mitsubishita lựa chọn máy số lượng là 16 thiết bị model t-AV DX E8 UNDER 092 P2 D
Bảng 6. 1: Chọn dàn lạnh
Model Công suất (Kw) Số lượng
AV DX E8 UNDER 092 P2 D 97.6 16
6.4.Chọn dàn nóng
Bảng 6. 2: Catalog của dàn nóng
Dựa theo catalog của cty Mitsubishi ta lựa chọn dàn nóng:
Bảng 6. 3: Chọn dàn nóng
MODEL Version Công suất (Kw) Số lượng
Bản vẽ dàn nóng T-60
Hình 6. 10: Bản vẽ dàn nóng T-60
6.5.Lắp đặt hệ thống
6.5.1.Một số yêu cầu lắp đặt đường ống
Hình 6. 12: Yêu cầu lắp đặt đường ống (2)
Hình 6. 13: Yêu cầu lắp đặt đường ống (3)
Chú thích: 1. Dàn lạnh. 2. Dàn nóng. 3. Đường gas ra.
5. Bẫy dầu. 6. Bình tích lỏng. 7. Van tiết lưu. 8. Van một chiều. Lưu ý:
+ Máy nén được thiết kế đặt tại dàn lạnh
+ Lắp mỗi đầu ra của máy nén một bẫy dầu sâu 250mm.
+ Cứ lên cao đường ống 5m thì sẽ lắp thêm một bẫy dầu độ sâu 170mm. + Chiều cao tối đa của đường ống là 25m.
+ Độ dốc đường ống gas nằm ngang khoảng 2-3%. + Trước van tiết lưu gắn thêm bình tích lỏng
6.5.2.Chọn đường kính ống
Bảng 6. 4: Chọn đường kính ống
Ống dẫn môi chất ta chọn ống có đường kính là 22mm, đường ống dẫn gas do có độ dài trên 50m ta chọn ống có đường kính 28mm.
Bảng 6. 5: Bảng chi tiết khối lượng cung cấp vật tư phụ và thi công lắp đặt
No. Danh mục hàng hóa Đơn
vị tính Khối lượng Ký mã hiệu, nhãn mác sản phẩm Xuất xứ Ghi chú 1 2 3 4 5 6 11 I Lắp đặt thiết bị
1 Máy điều hòa chính xác Bộ 16
2 Máy điều hòa chính xác Bộ 2
II Lắp đặt vật tư Ống đồng 1 Ống đồng D22.2mm m 1,561 Dày 1.2mm Hailiang/ China 2 Ống đồng D28mm m 1,561 Dày 1.2mm Hailiang/ China Phụ kiện ống đồng 3 Cút đồng D22 Cái 320.0 China 4 Cút đồng D28 Cái 320.0 China
5 Măng sông đồng D22 Cái 500.0 China
6 Măng sông đồng D28 Cái 500.0 China
Bảo ôn ống đồng
7 Bảo ôn ống đồng 22x10mm m 997.5 Dày 10mm Superlon/ Malaysia Không bảo ôn ống ngoài trời 8 Bảo ôn ống đồng 28x10mm m 997.5 Dày 10mm Superlon/ Malaysia Không bảo ôn ống ngoài trời 9 Gas bổ sung R410a kg 833.0 Dupont/ Chemours USA
10 Ống nước cấp bù ẩm cho máy lạnh PPR D25 m 120.0 PN20 Bình Minh/ Việt Nam Chủ đầu tư cấp đầu chờ tại phòng dữ liệu 11 Bộ lọc nước chống cặn bã, van khóa cho ống cấp nước Bộ 1.0 Kangaroo/ tương đường Việt Nam
12 Ống thoát nước PVC D34 m 100.0 PN12 Bình Minh/ Việt Nam
13 Bảo ôn ống thoát nước D34x13mm
m 100.0 Dày 13mm Superlon/
Malaysia
14 Giá đỡ dàn nóng và đổ bê tông chân dàn nóng Bộ 16.0 V63x5, V40x4 nhúng kẽm 2T/ Việt Nam 15 Giá đỡ ống đồng, cùm ống Lô 1.0 V40x4 nhúng kẽm 2T/ Việt Nam 16 Ống điện D32 m 780.6 EMT100 Cát Vạn Lợi/ Việt Nam 17 Thiết bị đóng cắt cho dàn nóng MCCB 3P-80A, 15kA Cái 16.0 Schneider
18 Dây điều khiển chống nhiễu từ dàn lạnh tới dàn nóng
2x2.5mm
m 780.6 DVV/Sc Cadivi/
Việt Nam
19 Dây nguồn từ dàn lạnh tới dàn nóng Cu/PVC/PVC
(3x2.5+2.5)mm2+E2.5
m 780.6 CVV Cadivi/
Việt Nam
20 Dây cấp nguồn cho dàn lạnh Cu/XLPE/PVC (3x35+25)mm2+E25mm2 m 444.0 CXV Cadivi/ Việt Nam Nhà thầu kéo nguồn từ tủ phòng tủ điện của trung tâm dữ liệu 21 Dây cáp mạng điều khiển
CAT6a
m 122.0 AMP/
Alanteck
China Bộ điều khiển
trung tâm đặt tại phòng trung tâm dữ liệu 22 Switch 48-Port 10/100Mbps
PoE
Trunking đi ống đồng cho máy lạnh 23 2600x300 m 25.0 Tôn sơn tĩnh điện dày 2mm 2T/ Việt Nam 24 1400x300 m 20.0 Tôn sơn tĩnh điện dày 2mm 2T/ Việt Nam 25 800x300 m 80.0 Tôn sơn tĩnh điện dày 2mm 2T/ Việt Nam 26 600x300 m 21.0 Tôn sơn tĩnh điện dày 2mm 2T/ Việt Nam
27 Dẫn hướng gió lạnh Cái 16.0 Tôn sơn
tĩnh điện dày 2mm
2T/ Việt Nam
28 Chống rung dàn lạnh lô 1.0 Cao su dày
50mm
Việt Nam
29 Van 1 chiều chống ngập lỏng đường hồi
Cái 32.0 Danfoss China
30 Bẫy dầu Cái 64.0 2T/ Việt
Nam
31 Dầu bôi trơn máy nén bổ sung kg 83.0 Emkarate USA
6.6.Một số yêu cầu đối với phòng máy tính
6.6.1.Vị trí
- Khi lựa chọn vị trí phòng máy tính, cần tránh các vị trí bị chặn bởi các thành phần của tòa nhà làm hạn chế khả năng mở rộng như thang máy, trục tòa nhà, các bức tường bên ngoài hoặc các bức tường cố định của tòa nhà. …
- Phòng máy tính phải ở các vị trí cách xa các nguồn nhiễu điện từ như các bộ biến