L ỜI NÓI ĐẦU
4.2. Các thiết bị chính trên đường ống gió
Ống gió là thiết bị đóng vai trò kết nối giữa dàn lạnh và không gian điều hòa,
ống dẫn không khí gồm nhiều ống nối ghép với nhau, có hoặc không có rẽ nhánh, tiết diện ống có thể tròn, chữ nhật, vuông hoặc bất kỳ tiết diện nào.
Ống vận chuyển không khí lạnh từ dàn lạnh đến không gian cần điều hòa gọi
là ống đi hay là ống cấp.
Ống dẫn không khí từ không gian cần điều hòa trở về dàn lạnh gọi là ống tái tuần hoàn hay ống hồi.
Ống dùng để thải bớt một phần lượng không khí gọi là ống thải.
Vật liệu làm ống dẫn thường là tôn hay tôn tráng kẽm có bề dày từ 0,5 1,5 mm. Các ống dẫn này được bọc lớp cách nhiệt, phía ngoài có bọc nhôm chống ẩm.
Tôn cuộn chế tạo đường ống gió Gia công lắp đặt đường ống gió
4.2.2.Quạt gió
Trong hệ thống ta dùng quạt để làm không khí chuyển động, có 2 loại quạt + Quạt ly tâm.
+ Quạt hướng trục.
Quạt hút gắn tường
Quạt ly tâm Quạt hướng trục
Lựa chọn các loại van, cửa gió:
Các loại cửa gió (cửa thổi và cửa hút) đều được chế tạo bằng nhôm định hình, sơn tĩnh điện theo tiêu chuẩn quốc tế.
* Tôi chọn :
- Tất cả các cửa gió thổi dạng khuyếch tán (DIFFUSER) và cửa hút dạng cửa khe nan chớp (GRILLE) bằng nhôm ép định hình sơn tĩnh điện theo tiêu chuẩn quốc tế, do hãng ASLI, Malaysia sản xuất. Các sản phẩm này đều có chứng chỉ ISO 9002.
4.2.3. Miệng gió cấp
Cửa gió tươi Cửa gió hồi
Cửa thổi slotline Cửa cấp gió khuếch tán
Cửa thông gió
Miệng thổi là thiết bị cuối cùng trên đường ống gió có nhiệm vụ cung cấp và
khuếch tán gió vào không gian điều hòa, phân phối đều không khí trong phòng. Sau
đó không khí được đưa qua miệng hút tái tuần hoàn về thiết bị xử lý không khí.
Miệng thổi và miệng hút được phân ra nhiều loại khác nhau tuỳ thuộc hình dáng, vị trí lắp đặt, công dụng và tác dụng phân bố không khí, tốc độ không khí …
Phân loại miệng thổi:
- Miệng thổi gắn trần: Loại này chỉ nên sử dụng cho trần có độ cao từ 2,6 m
- Ghi gió gắn tường: gắn trên dàn lạnh đặt sàn hoặc dấu tường, thường có chiều dài lớn hơn chiều cao. Bên ngoài là khung với các thanh đứng, ngang có thẩm mỹ cao. Có thể làm miệng hồi.
- Mũi phun: sử dụng khi khoảng cách thổi và vùng làm việc lớn (hội trường,
rạp hát), khoảng cách phun có thể tới 30m.
- Miệng thổi sàn và cầu thang: được lắp đặt dưới sàn hay bậc cầu thang.
- Miệng thổi khe: có dạng một khe hoặc nhiều khe hẹp có kích thước chiều dài lớn hơn chiều rộng nhiều lần. Lắp trên trần.
- Miệng thổi xoáy: có khả năng khuếch tán và hòa trộn không khí rất nhanh với không khí trong phòng. Lắp trần và lắp sàn.
Do mức độ cảm nhận thẩm mỹ của từng người thiết kế và các điều kiện cụ
thể của tòa nhà mà có những phương án lựa chọn và bố trí miệng thổi. Ở đây ta
chọn loại miệng thổi gắn trần hình vuông theo Catalogue của nhà cung cấp.
4.2.4. Các loại van gió.
Van phải được chế tạo chắc chắn, bộ phận điều chỉnh phải linh hoạt, chính xác, tin cậy và phải đánh dấu chiều đóng, mở.
Van nhiều lá thì cánh phải khít,cự ly đều đặn Van phòng hỏa phải phù hợp với các yêu cầu sau :
- Vỏ ngoài không được biến dạng khi chịu lửa, độ dày vỏ không nhỏ hơn 2 mm
Trong bất kỳ trường hợp nào bộ phận quay cũng phải quay được dễ dàng và phải chế tạo bằng vật liệu không bị ăn mòn.
- Cầu chì của van phòng hoả phải là sản phẩm chính quy đã được kiểm nghiệm, phê chuẩn. Nhiệt độ điều chỉnh phải phù hợp với yêu cầu thiết kế. Sai số
cho phép là 2°C, cầu chì phải đặt ở phía đón gió của van.
- Cánh van khi đóng lại phải thật kín khít, đảm bảo ngăn được luồng không khí theo áp suất quy định của hệ thống
Trục của van hãm phải linh hoạt, cánh van đóng lại phải kín khít, phím và trụ quay phải chế tạo bằng vật liệu không dễ bị ăn mòn.
► Cửa chớp ( louvre)
- Nhiệm vụ: lấy gió tươi hay thải gió thải ra ngoài. - Cánh chớp cố định và được điều chỉnh góc nghiêng phù hợp.
- Vật liệu có khả năng chịu được ảnh hưởng của thời tiết.
►Van điều chỉnh lưu lượng gió (VCD):
Van điều chỉnh lưu lượng được điều chỉnh trên các tuyến cấp gió để điều
chỉnh thô các lưu lượng cấp cho các nhánh, các tuyến gió hồi đảm bảo tuần hoàn
gió ở các khu vực, tránh bị quẩn gió cục bộ. Ngoài ra các VCD cũng được lắp tại các tuyến gió tươi bổ sung để đảm bảo được lượng không khí tươi bổ sung cấp vào các AHU.
Van điều chỉnh lưu lượng được cấu tạo theo kiểu một hay nhiều lá chắn song
song xoay quanh một chốt hay nhiều chốt song song. Van được chế tạo từ Tole tráng kẽm và được gia công phù hợp với tiêu chuẩn SMACNA/1985 hoặch các tiêu
chuẩn tương đương. Cần xoay điều chỉnh mặt ngoài ở vị trí thích hợp có mặt chia
độ, đồng thời có chốt cố định cần xoay.
► Van chặn lửa:
Van chăn lửa là chi tiết lắp trong hệ thống kênh dẫn gió xuyên qua 2 vùng khác
nhau, tại những chỗ ống gió đi xuyên qua như : Tường gạch, tường bê tông, tường
ngăn vùng chống cháy, tường ngăn giữa hộp xuyên tầng và phòng vệ sinh và những
yêu cầu của tổ chức có thẩm quyền của địa phương về phòng cháy - chữa cháy.
Van chăn lửa chế tạo theo kiểu lá xếp, chốt giữ kẹp chì dễ nóng chảy, vỏ được chế
tạo từ thép mạ kẽm chiều dày là 1,5 tới 2mm, lá sếp chắn được chế tạo từ thép đàn
o Hộp tiêu âm:
- Lắp trên đường gió cấp để hấp thụ tiếp ồn do gió có tốc độ lớn gây ra.
- Hình dạng: chữ nhật, vuông, tròn.
4.3. Tính toán đường ống gió cấp
4.3.1. Phương pháp thiết kế đường ống gió
Các phương pháp thiết kế đường ống gió:
- Phương pháp ma sát đồng đều: Nội dung chính của phương pháp này là
tổn thất áp suất trên một đơn vị chiều dài ống như nhau trong toàn bộ hệ thống.
Thường thích hợp cho các hệ thống có tốc độ thấp.
- Phương pháp giảm tốc độ: Khi thực hiện phương pháp này đòi hỏi người
thiết kế phải có kinh nghiệm để chọn một vận tốc thích hợp cho hệ thống.
- Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh: Phương pháp này có thể sử dụng
cho bất kỳ loại có tốc độ nào. Người ta thường sử dụng phương pháp này để thiết kế
đường ống đi. Nội dung chính của phương pháp này là xác định kích thước của ống
sao cho tổn thất áp suất của hệ thống bằng độ gia tăng áp suất tĩnh trong ống.
Ngoài 3 phương pháp trên còn có các phương pháp khác như:
- Phương pháp T: Là phương pháp tối ưu hóa trong việc thiết kế hệ thống ống.
- Phương pháp tốc độ không đổi: Đối với phương pháp này là chủ yếu lựa
chọn cho hệ thống một tốc độ hợp lý. Thường áp dụng cho các hệ thống áp suất cao.
- Phương pháp áp suất tổng: Phương pháp này cho phép người thiết kế xác
Qua việc phân tích trên ta chọn phương pháp ma sát đồng đều để thiết kế hệ
thống gió của hệ thống lạnh này.
4.3.2 Tính toán đường ống
Trong hệ thống điều hòa không khí đang khảo sát ta sử dụng hệ thống ống dẫn không khí kiểu treo và được che bởi lớp trần giả.
Vật liệu làm ống là tôn tráng kẽm, bên ngoài được bọc lớp cách nhiệt.
Ống dẫn có tiết diện hình chữ nhật để dễ chế tạo các khuỷu, các nối T …
Ví dụ tính toán đường ống gió cho 1 AHU tầng trệt.
+ Công suất lạnh của AHU = 190.000 BTU/h. + Lưu lượng gió: 6,000cfm = 1666,7 l/s.
Lưu lượng gió tổng là: V = 1666,67 l/s.
- Chọn tổn thất áp suất chuẩn trên đường ống: 0,85 N/m2 cho 1m chiều dài ống.
Xét đoạn ống OA
Với: 0,85 N/m2 và lưu lượng V = 1666,67 (l/s) tra đồ thị hình 7.24[1]-
Tr 373 ta xác định được: dtđ = 550 (mm). Diện tích tiết diện ống: S = 0,2375( ) 4 55 , 0 . 4 . 2 2 2 m dtd .
Từ đường kính tương đương ta tra bảng 7.3.4 [1,370]. Ta có kích thước ống
hình chữ nhật:
a = 750(mm), b = 350(mm). dtd = 550 (mm).
Vận tốc không khí đi trong ống:
017 , 7 2375 , 0 66667 , 1 S V (m/s).
- Giữ nguyên tổn thất áp suất trên suất đường ống dẫn, với lưu lượng tương ứng, ta có thể dựa vào đồ thị ma sát của không khí để xác định đường kính tương
- Tuy nhiên, do số lượng đoạn ống phải xác định quá nhiều, ta có thể xác
định đường kính tương đương và vận tốc không khí theo các bảng được đơn giản
hóa như sau. Khi biết số phần trăm lưu lượng của đoạn ống nào đó so với lưu lượng
chuẩn, từ đó xác định được phần trăm về diện tích tiết diện ống tương ứng theo bảng 10.1 [1,328], từ đó xác định được diện tích, đường kính tương đương của ống
và tốc độ không khí trong đoạn ống đó.
- Dàn lạnh AHU cung cấp gió lạnh cho 8 miệng thổi, lưu lượng không khí qua mỗi miệng thổi là: V = 1666,67/8=208,33 (l/s).
Xét đoạn ống AB
Lưu lượng không khí trong đoạn ống này là:
V = 1666,67- 2.208,33= 1250,01 (l/s).
Phần trăm về lưu lượng: %V =
67 , 1666 01 , 1250 =75 %.
Từ phần trăm về lưu lượng, ta xác định phần trăm về tiết diện theo bảng 7.11
[1,386]. Ta được: %S = 80,5 %.
Diện tích tiết diện của ống :
S = 0,805 x0,2375 = 0,1918 (m2).
Đường kính tương đương của ống:
dtđ = S . 4 = 1918 , 0 . 4 = 0,494(m) = 494 (mm)
+ Tra bảng 7.3 [1,370]. Ta được kích thước của đoạn ống tiết diện hình chữ
nhật tương đương là: a = 600(mm), b = 350 (mm), dtđ= 496(mm). Tính lại : S = 0,193( ) 4 496 , 0 . 4 . 2 2 2 m dtd
Vận tốc không khí chuyển động trong ống:
47 , 6 193 , 0 25001 , 1 S V (m/s).
Tương tự ta tính cho các đọan ống còn lại và ống nhánh, kết quả được trình bày trong bảng sau:
Đoạn ống V(l/s) %V %S S(m2) ω(m/s) dtđ a b
OA 1666,67 100 100 0.2375 7,01 550 750 350
AB 1250,01 75 80,5 0,193 6,47 496 600 350
BC 833,35 50 58,0 0,137 6,08 420 500 300
CD 416,69 25 32.5 0,077 5,41 305 400 200
4.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ, HÚT KHÓI VÀ
TĂNG ÁP CẦU THANG
Đối với các tòa nhà cao tầng, ngoài việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thì theo tiêu chuẩn việt nam TCVN-2622-1995 tất cả các tòa nhà cao tầng phải
lắp đặt hệ thống thông gió, hút khói ở hành lang và buồng thang.
Mục đích của việc thông gió là đảm bảo chất lượng không khí trong các
không gian không được điều hòa như: nhà vệ sinh, phòng máy, tầng hầm… Ngoài
ra, còn đảm bảo tốt cho công tác phòng cháy chữa cháy cho tòa nhà.
Trong hệ thống thông gió cho tòa nhà ta cần tính toán thiết kế các hệ thống sau: - Hệ thống hút khí thải nhà vệ sinh.
- Hệ thống hút khói khi có cháy.
- Hệ thống điều áp cầu thang và buồng thang đệm.
- Hệ thống thông gió tầng hầm.
Để tính toán thiết kế ta dựa vào các tiêu chuẩn sau: - Tiêu chuẩn Việt Nam về PCCC 6160 – 1995. - Tiêu chuẩn Sinhgapo CP13 – 1999.
- Tiêu chuẩn Anh BS 5588 – 1998.
4.4.1 MÔ TẢ HỆ THỐNG:
4.4.1.1. Hệ thống thông gió.
Hệ thống thông gió được thiết kế với chức năng đảm bảo sự lưu thông không khí hợp lý trong toà nhà, tận dụng được nguồn lạnh để cải thiện môi trường trong khu vực vệ sinh cũng như các khu vực phụ trợ khác.
Các khu vệ sinh của các tầng được lắp đặt các quạt hút (EF) hút thông gió nhằm tạo ra áp suất âm trong các khu vực trên, đồng thời hệ thống cấp khí sạch luôn bổ sung không khí ngoài trời vào các phòng làm việc do vậy luôn tạo được vòng tuần hoàn không khí đối lưu từ các phòng làm việc đến các khu vệ sinh tránh được sự lan truyền không khí từ khu vệ sinh đến các nơi khác trong toà nhà.
Mỗi khu vệ sinh của toà nhà được lắp đặt một quạt hút . Quạt hút gió sử
dụng loại gắn trên trần giả, sử dụng nguồn điện 220V/1ph/50Hz.
Không khí từ khu vực vệ sinh được hút và đẩy vào ống gió trên trần giả để
thoát ra ngoài qua các cửa gió trên tường. Các cửa gió thải này có mái che mưa và lưới chắn côn trùng.
Tầng hầm được lắp các quạt thông gió gắn trên tường để cấp khí sạch và hút khí thải khỏi tầng hầm.
4.4.1.2. Hệ thống cấp không khí sạch.
Hệ thống cấp khí sạch được thiết kế với nhiệm vụ cấp bổ sung không khí sạch vào toà nhà đảm bảo yêu cầu vệ sinh cho người làm việc và tạo ra áp suất dương trong các phòng để ngăn chặn không khí nóng ẩm và bụi từ bên ngoài lọt vào toà nhà.
Trước khi cấp vào toà nhà, không khí được xử lý nhiệt ẩm tại các AHU chung hoặc tại các FCU cục bộ để tránh tạo ra đọng sương trong phòng và không gây ra cảm giác khó chịu do chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong phòng và không khí cấp vào.
Khu sảnh chính thông tầng được điều hoà bởi các AHU , không khí sạch
được lấy qua các cửa lấy gió FAG và cấp trực tiếp vào các AHU. Tầng 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, có các AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí sạch trước khi cấp đến từng FCU theo các tuyến ống gió cấp khí sạch .
4.4.1.3. Hệ thống cấp lạnh.
Phương án thiết kế sử dụng 03 máy lạnh trung tâm loại giải nhiệt bằng nước
để cấp nguồn lạnh đến các bộ AHU và các bộ trao đổi nhiệt FCU lắp đặt tại các khu vực điều hoà.
Về mùa hè các máy lạnh trung tâm sẽ đồng thời hoạt động hoặc chỉ một trong 3 máy hoạt động, đồng thời mỗi máy lạnh cũng có khả năng tự điều chỉnh công suất cho phù hợp với tải nhiệt của toà nhà tại từng thời điểm.
Trong thiết kế sử dụng 07 bơm tuần hoàn nước lạnh.4 bơm sơ cấp, 3 bơm
thứ cấp Trong chếđộ làm việc bình thường của hệ thống, 5 bơm hoạt động, 2 bơm nghỉ. Các bơm nước lạnh luân phiên nhau nghỉ để bảo trì và sửa chữa.
Các bộ xử lý không khí AHU được lắp đặt tại các tầng và các bộ trao đổi nhiệt FCU lắp đặt tại mỗi khu vực có nhiệm vụ xử lý không khí sạch và vi khí hậu cho các khu vực.
Các thiết bị phụ trợ như các bơm nước tuần hoàn, tủ điện động lực và điều khiển được lắp đặt tại tại tầng kỹ thuật.
Hệ thống đường ống nước được thiết kế theo nguyên tắc 3 đường ống đểđảm bảo cân bằng áp suất giữa các nhánh trong hệ thống. Các AHU và các FCU được lắp
đặt các van điện từ 2 ngả để điều chỉnh lưu lượng nước qua giàn trao đổi nhiệt.
Đường ống gió được lắp đặt trên trần giả dẫn không khí đã được xử lý từ các AHU và FCU đến các cửa cấp gió, từ các AHU cấp khí sạch đến các FCU và khí tuần hoàn từ