Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (εhef): Là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phũng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phũng:
ef hef õef hef hef hef Q Q Q Q Q (3.12) Trong đú:
Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phũng ERSH. Qhef = Qhf + εBF. QhN
Qõef: Nhiệt ẩn hiệu dụng của phũng ERLH. Qõef = Qõf + εBF. QõN
QhN: Nhiệt hiện giú tươi mang vào, W. QõN: Nhiệt ẩn giú tươi mang vào, W.
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng dựng để xỏc định điểm đọng sương S khi kẻ đường song song với G-εhef qua điểm T thỡ S chớnh là giao điểm của nú với đường φ = 100%.
Tớnh vớ dụ cho tầng trệt phũng 2 tũa nhà:
- Nhiệt hiện hiệu dụng của phũng ERSH, Qhef: Qhef = Qhf + εBF. QhN
d t 1 SHF ( h) GSHF( ht) ESHF( hef) RSHF( hf) N T S G 24o C ts C O V H BF 1-BF 1
- Nhiệt ẩn hiệu dụng của phũng ERLH, Qõef : Qõef = Qõf + εBF. QõN
= 260 + 0,05.810 = 300,5 (W).
Vậy theo cụng thức (3.12),hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (εhef) là:
ef hef õef hef hef hef Q Q Q Q Q 0,91 300,5 3052,44 3052,44 .
Cỏc tầng khỏc tớnh tương tự và cho kết quả trong bảng 2.2.
Sau đõy ta sẽ biểu diễn sơ đồ tuần hoàn 1 cấp với cỏc hệ số nhiệt hiện hệ số đi vũng và cỏch xỏc định cỏc điểm nỳt của sơ đồ trờn đồ thị t-d:
Hỡnh 3.9. Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp với cỏc hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vũng và quan hệ qua lại với cỏc điểm H, T, O, S,N.
3.2.3.6. Nhiệt độ đọng sƣơng của thiết bị:
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp khụng khớ tỏi tuần hoàn và khụng khớ tươi (cú trạng thỏi hũa trộn H) qua điểm V theo đường εht thỡ khụng khớ đạt trạng thỏi bóo hũa φ = 100% tại điểm S. Điểm S chớnh là điểm đọng sương và nhiệt độ tại điểm đú ts chớnh là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
Để xỏc định được nhiệt độ đọng sương của thiết bị ta cú thể sử dụng sơ đồ trờn đồ thị t-d như đó trỡnh bày ở trờn. Ngoài ra ta cú thể căn cứ vào mối quan hệ giữa nhiệt độ đọng sương của thiết bị với hệ số nhiệt hiện hiệu dụng εhef theo bảng 4.24.[1].
Tớnh vớ dụ cho tầng trệt phũng 2 tũa nhà:
- Xỏc định cỏc điểm trạng thỏi khụng khớ trờn ẩm đồ: T (25,65); N (33.7, 59); G(24, 50).
- Đỏnh dấu trờn trục SHF cỏc giỏ trị vừa tỡm được:εhf, εht, εhef.
- Qua T kẻ đường song song với G-εhef cắt φ = 100% ở S(17, 100), xỏc định được nhiệt độ đọng sương của thiết bị:
ts = 17 0C.
- Qua S kẻ đường song song với G-εht cắt đường NT tại H, xỏc định được điểm hũa trộn H(25,5, 61).
Cỏc tầng khỏc tớnh tương tự và cho kết quả trong bảng 2.3. 3.2.3.7. Nhiệt độ khụng khớ sau dàn lạnh:
Nhiệt độ khụng khớ sau dàn lạnh tO ≡ tV cú thể xỏc định được theo biểu thức: tO ≡ tV = tS + εBF.(tH – tS). (3.13) Trong đú:
tH: Nhiệt độ điểm hũa trộn tH cú thể xỏc định bằng biểu thức: tH = G t G t GN.N T.T
tN, tT: Nhiệt độ khụng khớ ngoài và trong nhà, oC.
GN, GT, G: Lưu lượng khụng khớ tươi, khụng khớ tỏi tuần hoàn và tổng, kg/s. G = GN + GT
Hoặc cú thể sử dụng ẩm đồ để tra sau khi đó xỏc định được cỏc điểm nỳt và cỏc hệ số nhiệt hiện.
Tớnh vớ dụ cho tầng 1 tũa nhà:
Qua T kẻ đường song song với G -εhf cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt giú và đường ống giú ta cú O ≡ V là điểm thổi vào. Xỏc định được điểm thổi vào: O ≡ V(19,4 ; 90,5).
3.2.3.8. Xỏc định lƣu lƣợng khụng khớ qua dàn lạnh:
Sau khi tớnh toỏn và xỏc định được cỏc thụng số trờn ta cần phải kiểm tra lại hiệu nhiệt độ phũng và nhiệt độ thổi vào:
∆tVT = tT - tV
- Nếu ∆tVT ≤ 10 0C thỡ đạt tiờu chuẩn vệ sinh và ta tiến hành tớnh toỏn lưu lượng giú.
- Nếu ∆tVT > 10 0C thỡ khụng đạt tiờu chuẩn vệ sinh cần phải sử dụng cỏc biện phỏp khỏc để giảm hiệu nhiệt độ thổi vào vỡ nhiệt độ thổi vào quỏ thấp sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Sau đú kiểm tra lại rồi mới tiến hành tớnh lưu lượng khụng khớ qua dàn lạnh.
Xỏc định lƣu lƣợng khụng khớ:
Để xỏc đinh được lưu lượng khụng khớ qua dàn lạnh ta sử dụng biểu thức:
L = , / . ) 1 ).( .( 2 , 1 t t l s Q BF S T hef (3.14) Trong đú: L: Lưu lượng khụng khớ, l/s.
Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phũng, W.
tT, ts: Nhiệt độ trong phũng và nhiệt độ đọng sương, oC. εBF: Hệ số đi vũng.
Lưu lượng khụng khớ L là lượng khụng khớ cần thiết để dập nhiệt thừa và ẩn thừa của phũng điều hũa, đú cũng chớnh là lưu lượng khụng khớ đi qua dàn lạnh sau khi hũa trộn. Ngoài ra căn cứ vào nú ta cú thể tớnh kiểm tra năng suất lạnh của hệ thống điều hũa khụng khớ:
Qo = G.(IH – IV), kW. (3.15) Trong đú:
G = ρ.L ,kg/s.
ρ: Khối lượng riờng của khụng khớ, ρ= 1,2 kg/m3. L: Lưu lượng thể tớch của khụng khớ:
L = LN + LT , m3/s LN: Lượng khớ tươi cấp vào.
LT: Lượng khụng khớ tỏi tuần hoàn.
IH: entanpy khụng khớ tại điểm hũa trộn (khụng khớ vào dàn lạnh), kj/kg.
IV: entanpy khụng khớ tại điểm thổi vào khụng gian điều hũa (khụng khớ ra khỏi dàn lạnh), kj/kg.
Tớnh vớ dụ cho tầng trệt phũng 2 tũa nhà:
- Kiểm tra điều kiện đảm bảo tiờu chuẩn vệ sinh: Ta cú T(25, 65); V(19.4, 90.5).
∆tVT = tT - tV = 25 – 19,4 = 5,6 0C Vậy ∆tVT ≤ 10 thỏa món điều kiện đảm bảo tiờu chuẩn vệ sinh. - Xỏc định lưu lượng khụng khớ:
Thay cỏc thụng số đó tỡm được vào trong biểu thức (3.14) ta cú: L = ) 05 , 0 1 ).( 1 , 17 25 .( 2 , 1 3052,44 =217,17 l/s. G = L. ρ = 217,17. 1,2. 10-3 = 0,37(kg/s). - Tớnh kiểm tra năng suất lạnh của hệ thống điều hũa khụng khớ:
Q„o = G.(IH – IV) , kW.
= 0,37.(67 – 51) = 4,92 (kW).
Từ kết quả trờn ta thấy: năng suất lạnh yờu cầu dựa vào lưu lượng khụng khớ yờu cầu (Q„0 = 4,92 kW) nhỏ hơn năng suất lạnh tớnh ở mục 3.1 (Q0 = Qt = 5,11 kW). Sự khỏc biệt trờn là do sai số trong khi tớnh toỏn và sự chờnh lệch khi chọn cỏc thụng số tớnh toỏn giữa 2 cỏch tớnh trờn. Tuy nhiờn để đảm bảo hệ thống cú thể hoạt động tốt trong mọi trường hợp tải thay đổi, mụi trường bờn ngoài thay đổi thỡ ta chọn giỏ trị Q0 = 5,11kW để tớnh toỏn và chọn mỏy.
Chƣơng 4. LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HếA KHễNG KHÍ
Sau khi xỏc định được phụ tải lạnh của tũa nhà, xỏc định sơ đồ của hệ thống xong ta phải tiến hành lờn phương ỏn chọn mỏy cho phự hợp nhất, sao cho vừa đảm bảo đỏp ứng được về năng suất lạnh mà lại vừa cú tớnh kinh tế cao, phự hợp với yờu cầu của cụng trỡnh. Bởi vậy ta phải phõn tớch kỹ lưỡng từng phương ỏn rồi chọn ra phương ỏn tối ưu nhất, hiệu quả nhất.
Lựa chọn hệ thống cho cụng trỡnh:
Sau khi đó phõn tớch kỹ lưỡng cỏc hệ thống điều hũa khụng khớ thụng dụng nhất hiện nay (như đó trỡnh bày trong mục 1.3), kết hợp với tỡm hiểu cỏc yờu cầu của cụng trỡnh cũng như yờu cầu của chủ đầu tư tụi quyết định chọn hệ thống điều hũa trung tõm VRV để thiết kế cho cụng trỡnh “Tũa nhà VNPT” vỡ nú đảm bảo đầy đủ cỏc yờu cầu về mặt: kỹ thuật, mỹ thuật, mụi trường, sự tiện dụng về vận hành bảo dưỡng sửa chữa, độ an toàn, độ tin cậy, tuổi thọ và tớnh hiệu quả kinh tế lõu dài.
Chƣơng 5. TÍNH CHỌN MÁY MểC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HếA KHễNG KHÍ.
Sau khi tớnh toỏn tải nhiệt, lựa chọn được phương ỏn Điều hũa khụng khớ thỡ ta cần tiến hành tớnh toỏn chọn mỏy múc thiết bị cho hệ thống. Đõy là cụng việc rất quan trọng vỡ nú quyết định đến chất lượng của hệ thống điều hũa mà ta thiết kế. Tất cả cỏc vấn đề về: khả năng đảm bảo về mặt kỹ thuật, chế độ vận hành mỏy múc thiết bị an toàn, tớnh khả thi trong thi cụng lắp đặt, hay phự hợp với khả năng kinh tế của chủ đầu tư… đều chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi khõu chọn mỏy múc và thiết bị. Chớnh vỡ vậy khi tiến hành chọn mỏy múc thiết bị cho hệ thống ta cần tỡm hiểu và đưa ra phương ỏn nào đú tối ưu nhất cú thể đỏp ứng được cỏc đũi hỏi trờn.
Khi chọn mỏy thiết bị cho hệ thống điều hũa khụng khớ thỡ nú cần thỏa món cỏc yờu cầu sau:
- Phải chọn mỏy cú đủ năng suất lạnh yờu cầu ở đỳng điều kiện và chế độ làm việc đó tớnh toỏn. Tổng năng suất lạnh luụn phải lớn hơn hoặc bằng năng suất lạnh (tải nhiệt) đó tớnh toỏn ở chế độ làm việc thực tế. Với cỏc cụng trỡnh cú tớnh chất quan trọng đặc biệt hoặc do chủ đầu tư yờu cầu thỡ cần cú một khoản năng suất lạnh dự trữ cho hệ thống.
- Khi chọn mỏy múc thiết bị cần phải đỏp ứng được năng suất giú để dập tắt được lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn cú trong phũng.
Hệ thống VRV cơ bản gồm cỏc mỏy múc và thiết bị chớnh sau: - Cụm dàn lạnh.
- Cụm dàn núng.
- Hệ thống đường ống dẫn gas và bộ chia gas (REFNET). - Hệ thống phõn phối giú.
- Hệ thống đường ống dẫn nước ngưng.
- Hệ thống cung cấp điện, điều khiển và bỏo hiệu sự cố…
5.1. Chọn mỏy múc chớnh của hệ thống: 5.1.1. Chọn cụm dàn lạnh: 5.1.1. Chọn cụm dàn lạnh:
Để chọn được dàn lạnh hợp lý nhất cho hệ thống ta cần dựa vào 2 thụng số chớnh sau đõy:
- Năng suất lạnh (năng suất sưởi) yờu cầu. - Năng suất giú yờu cầu.
Năng suất lạnh cho trong cỏc Catogog thương mại của cỏc nhà sản xuất là năng suất lạnh Danh định, ở chế độ vận hành tiờu chuẩn do nhà sản xuất đề ra như:
- Chờnh lệch độ cao giữa dàn núng và dàn lạnh bằng 0. - Cỏc thụng số trạng thỏi của khụng khớ:
+ Trong nhà: Nhiệt độ bầu khụ: 27 0C, nhiệt độ bầu ướt 19 0C. + Ngoài nhà: Nhiệt độ bầu khụ: 35 0C.
Trong thực tế ở điều kiện hoạt động cụ thể của từng cụng trỡnh thỡ cỏc chế độ trờn đều khỏc. Chờnh lệch độ cao giữa dàn núng và dàn lạnh là khỏc 0, cỏc chế độ của khụng khớ trong và ngoài nhà đều khỏc so với chế độ tiờu chuẩn. Do đú cần phải chọn dàn lạnh sao cho phự hợp với điều kiện hoạt động thực tế của cụng trỡnh.
Yờu cầu đặt ra khi chọn dàn lạnh là: Qott ≥ Qoyc
Trong đú:
Qott: Năng suất lạnh thực tế của dàn lạnh ở chế độ vận hành. Qoyc: Năng suất lạnh yờu cầu của khụng gian điều hũa.
Thụng thường năng suất lạnh thực tế của dàn ở chế độ vận hành là giỏ trị hiệu chỉnh của năng suất lạnh tiờu chuẩn cho trong Catogog kỹ thuật của nhà sản xuất bằng cỏc hệ số:
Qott = α.Qotc
Trong đú:
Qotc: Năng suất lạnh dạnh định của dàn lạnh ở chế độ tiờu chuẩn (lấy theo Catalog).
α: Hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào điều kiện vận hành cụ thể (và thường cho trong Catogog kỹ thuật hoặc theo kinh nghiệm), α = α1.α2.
α1: Hệ số hiệu chỉnh theo chiều dài ống gas và chờnh lệch độ cao giữa dàn núng với dàn lạnh.
α2: Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ trong phũng và nhiệt độ ngoài trời theo điều kiện chuẩn.
Cụng trỡnh hiện sử dụng mỏy múc và cỏc thiết bị phụ kiện dựng cho hệ thống điều hũa khụng khớ toàn bộ là của hóng MITSUBISHI. Đõy là một tập đoàn lớn chủ yờu đầu tư kinh doanh vào cỏc lĩnh vực sản xuất sản phẩm tiờu dựng cao cấp phục vụ cho con người đặc biệt về lĩnh vực phương tiện giao thụng và điện tử điện lạnh…Trong đú lĩnh vực về điện tử điện lạnh đang ngày càng được phỏt triển và mở rộng với sự xuất hiện của hàng loạt sản phẩm mới với nhiều tớnh năng vượt trội.
Đặc biệt trong đú Mitsubishi Heavy Industries đó đưa ra hệ thống điều hũa khụng khớ với nhiều kiểu dỏng, cú bộ biến tần ecolution VRF mang nhón hiệu KX6. KX6 đạt được hiệu suất cao và độ tin cậy cao nhất thụng qua cỏc thiết kế đặc sắc và độc đỏo.
+ Chỉ số hiệu suất (CoP) của KX6 cao nhất sẽ đảm bảo giảm được chi phớ điện năng tiờu thụ, chi phớ vận hành và giảm tỏc động ảnh hưởng đến mụi trường.
- Một số thiết kế đặc sắc và phỏt triển về kỹ thuật đó đem lại cải tiến lớn lao về mặt hiệu suất:
+ Sử dụng mụi chất lạnh R410A, là loại mụi chất cú điện thế khử OZONE bằng khụng, cú tớnh chất trao đổi nhiệt tốt, cú tỉ trọng cao nờn giảm được đường kớnh ống trong bộ trao đổi nhiệt và hệ thống đường ống liờn kết, giảm lượng mụi chất.
+ Một số cải biến khi chế tạo mỏy nộn làm tăng thờm hiệu suất sử dụng và hiệu suất tiết kiệm năng lượng.
+ Cỏc chi tiết khỏc cũng được biến như: mụ tơ dựng cho quạt dàn núng, van tiết lưu điện tử….
- KX6 tạo ra cụng suất cao nhất cho dàn núng đơn, cú nhiều dàn lạnh được kết nối hơn (48 dàn).
- Chiều dài đường ống cho phộp dài hơn. Chờnh lệch độ cao giữa dàn núng và dàn lạnh 50 m, chiều dài đường ống cú thể đạt 160 m, tổng chiều dài cỏc đường ống trong hệ thống đạt 510 m.
- KX6 cú phạm vi tựy chọn rộng rói về điều hũa khụng khớ, bao gồm: hệ thống điều khiển hữu tuyến cú bộ định thời hàng tuần theo tiờu chuẩn, hệ thống điều khiển kiểm tra vận hành trung tõm cú màn ảnh hiển thị và quan sỏt được…
- KX6 cú thể hoạt động được ở cả 2 chế độ sưởi ấm và làm lạnh.
- KX6 cú nhiều model với cỏc năng suất từ thấp đến cao giỳp cho người sử dụng dễ dàng lựa chọn.
Tớnh vớ dụ cho phũng 2 tầng trệt tũa nhà:
Từ kết quả tớnh toỏn tải nhiệt mục 3.1.11 ta cú: Tổng phụ tải lạnh của tầng là:
Qo = 5107,72 (W) = 5,1 (kW).
Do khụng cú Catalogue kỹ thuật của hóng Mutsubishi nờn ta cú thể dựa vào hỡnh 5.4.[1] ta cú thể chọn định hướng α1 = 0,96.
- Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ trong phũng và nhiệt độ ngoài trời:
+ Điều kiện tiờu chuẩn: tT = 270C, tN = 350C. + Điều kiện vận hành: tT = 250C, tN = 33,70C.
Theo bảng 5.9.[1]ta chọn được hệ số hiệu chỉnh năng suất lạnh là: α2 = 0,98. Vậy hệ số hiệu chỉnh năng suất lạnh là:
α = α1.α2
= 0,96.0,98 = 0,94.
Do đặc điểm kiến trỳc của cụng trỡnh là cỏc tầng được thiết kế với chiều cao tương đối lớn (3,9m) nờn khoảng trống giữa trần giả và trần nhà tương đối lớn (0,8 m), khụng gian điều hũa là những phũng nhỏ nờn ta chọn cỏc dàn lạnh kiểu “Âm trần Cassette - 4
hƣớng - FDT”.
Hỡnh 5.1. Dàn lạnhõm trần Cassette - 4 hướng – FDT.
Theo Catalogue “Hệ thống điều hũa khụng khớ biến tần VRF – KX6” của hóng Mitsubishi ta cú được đặc tớnh cỏc dàn lạnh FDT sẽ sử dụng cho tũa nhà như sau:
Bảng 5.1. Thụng số đặc tớnh cỏc dàn lạnh sử dụng cho cụng trỡnh là: Danh mục Model FDT28 KXE6D FDT36 KXE6D FDT45 KXE6D FDT56 KXE6D FDT71 KXE6D FDT90 KXE6D FDT112 KXE6D FDT140 KXE6D FDT160 KXE6D Cụng suất lạnh kW 2.8 3.6 4.5 5.6 7.1 9.0 11.2 14.0 16.0 Cụng suất sưởi kW 3.2 4.0 5.0 6.3 8.0 10.0 12.5 16.0 18.0
Nguồn điện 1 Phase 220-240V, 50Hz