b. Băng tan chảy bên trong ống.
5.7Tính chọn sơ đồ tích trữ lạnh ứng dụng cho hệ thống điều hòa không khí.
Như chúng ta đã biết ở thành phố Hồ Chí Minh là một thành phố đông dân, đất chật, người đông. Diện tích mặt bằng, tầng hầm của các chung cư, các cao ốc cũng hạn hẹp. do đó vấn đề thiết kế, tính toán, chọn lựa hệ thống, sơ đồ tích trữ lạnh sao cho phù hợp với địa hình mặt bằng, vốn đầu tư ban đầu, công nghệ, và cả thời gian thu hồi vốn,…tại Việt Nam.
Bảng 5.3
Kiểu tích trữ
Thông số Nước lạnh Muối Eutectic Băng
Thể tích, m3/kWh 0,0861÷0,1690 0,0483 0,0193÷0,0265 Nhiệt độ xả tải, 0C 4÷7 9÷10 3÷7 Giá thành thiết bị, USD/kW 57÷85 57÷85 57÷427 Giá thành lắp đặt, USD/kWh 8,5÷28 5,7÷20 28÷43
Do đó đối với hệ thống tích trữ lạnh dùng nước lạnh thì do nó tích trữ nhiệt hiện nên yêu cầu đối với bồn tích trữ phải có diện tích rất lớn, khoảng 0,0861 ÷ 0,169 m3/kWh.
Đây là một nhược điểm của hệ thống này nếu áp dụng nó cho các thành phố lớn tại Việt Nam, rất khó cho vấn đề đầu tư diện tích mặt bằng lớn như vậy. Ngoài ra vốn đầu tư cho hệ thống này cũng tương đối cao, đó cũng là một trở ngại cho các nhà đầu tư.
Còn đối với các hệ thống tích trữ lạnh dùng muối Eutectic thì theo bảng trên ta thấy thể tích yêu cầu đối với bình tích trữ nhỏ hơn dạng tích trữ bằng nước lạnh, nó chỉ khoảng 0,0483m3/kWh. Tuy nhiên loại muối Eutectic được sử dụng rộng rãi hiện nay có nhiệt độ biến đổi pha khoảng 8,30C và nhiệt độ trong quá trình xả tải từ 9 ÷ 100C, nhiệt độ này cao hơn so với nhiệt độ nước lạnh thường cấp cho hệ thống điều hòa không khí truyền thống (khoảng 70C).
Vì vậy hệ thống này chỉ dùng để cấp lạnh sơ bộ hoặc muốn sử dụng cho điều hòa không khí bình thường thì phải có thêm các hệ thống làm lạnh khác hỗ trợ, dẫn tới làm tăng vốn đầu tư và cũng đồng thời làm tăng diện tích lắp đặt thiết bị hỗ trợ đó, và tăng độ phức tạp cho hệ thống.
Cuối cùng ta thấy với hệ thống tích trữ lạnh dùng băng có nhiều ưu điểm và rất phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Theo bảng trên thì thể tích yêu cầu cho bồn tích trữ dùng băng rất thấp chỉ từ 0,0193
÷ 0,0265m3/kWh, nhỏ hơn tích trữ muối dùng eutectic khoảng 4 lần và nhỏ hơn tích trữ dùng nước khoảng 8 lần. Nhiệt độ đạt được trong quá trình xả tải từ 3 ÷ 70C nhưng ta tính toán, thiết kế và chọn nhiệt độ nước sau khi ra khỏi bồn tích trữ khoảng 6 ÷ 70C là thích hợp nhất và phù hợp với điều kiện điều hòa không khí tại Việt Nam.
Qua bảng 5.6 này chúng ta càng thấy rõ hơn về các ưu điểm của hệ thống tích trữ lạnh dùng băng. Như về thể tích chiếm chỗ, nhiệt độ xả tải đều nhỏ hơn rất nhiều, mà hai chỉ tiêu này cực kỳ quan trọng.
Hình 5.27
Trong đó, lợi dụng nhiệt ẩn tan băng của nước 335kJ/ kg để tích trữ năng lượng lạnh. Với sự so sánh này thì trong thực tế sử dụng dạng băng trong tích trữ lạnh được sử dụng nhiều với hiệu quả kinh tế cao. Hình 5.27 mô tả sự so sánh giữa các phương án tích trữ lạnh.
Tuy vậy nhưng giá thành thiết bị, giá thành lắp đặt trên cùng một đơn vị phụ tải lạnh là hơi cao nhưng nếu tính cho tổng phụ tải lạnh cần tích trữ thì giá thành thiết bị và lắp đặt lại nhỏ hơn nhiều.
Gọi sơ đồ:
1 – là sơ đồ tích trữ băng dạng băng tan chảy bên ngoài ống làm lạnh trực tiếp bằng tác nhân lạnh (hình 5.23).
2 – là sơ đồ tích trữ băng dạng băng tan chảy bên ngoài ống làm lạnh gián tiếp bằng chất tải lạnh (hình 5.24).
3 – là sơ đồ tích trữ băng dạng băng tan chảy bên trong ống (hình 5.26).
Và chúng ta có bảng 5.4 nhằm so sánh đặc tính của các sơ đồ tích trữ lạnh dưới đây: tham khảo từ tài liệu [10].
Từ bảng 5.4 này ta thấy sơ đồ (3) sử dụng môi chất tải lạnh tới hộ tiêu thụ là etylen Glycol nên rất nguy hiểm và anh hưởng tới sức khỏe con người nếu như nó bị rò rỉ, do đó không phù hợp cho việc áp dụng chúng vào các hệ thống điều hòa không khí nói chung cũng như cho chung cư CR3.1 – A nói riêng.
Bảng 5.4
Sơ đồ
Thông số 1 2 3
Thể tích, m3/kWh 0,023 0,023 0,02 Nhiệt độ chất tải lạnh
Giá thành thiết bị,
USD/kW 57÷142 57÷427 57÷142
Giá thành lắp đặt,
USD/kWh 14÷20 28÷43 14÷20
Môi chất tải lạnh đi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đến phụ tải Nước Nước Glycol
Loại bồn tích trữ Kín / hở Kín Hở
Trong khi đó thì sơ đồ (1) và (2) hoàn toàn có thể áp dụng được vì chúng đều sử dụng chất tải lạnh là nước, nước rất an toàn. Ngoài ra sơ đồ (1) và (2) dễ dàng chế tạo trong nước được, vì vậy giá thành có thể giảm đi nhiều so với các thiết bị nhập khẩu tham khảo ở bảng trên.
Tuy vậy nhưng giữa sơ đồ (1) và (2) thì ta thấy sơ đồ (1) không phù hợp với không gian điều hòa không khí cho các chung cư , cao ốc văn phòng tại các thành phố lớn như ở Tp. Hồ Chí Minh vì bồn tích trữ của nó chiếm diện tích khá lớn, mặt khác trong quá trình tạo băng thì do lạnh sâu quá nên làm giảm tỷ số máy nén nên việc chọn lựa máy nén cho hệ thống cũng trở nên phức tạp thêm.
Do đó sơ đồ (2) là hợp lý nhất và sẽ được chọn để tính toán và thiết kế cho hệ thống điều hòa không khí nói chung và cho công trình CR3.1 – A nói riêng.
Kết luận:
Vậy từ các phân tích trên chúng ta đưa ra phương án lựa chọn hệ thống tích trữ lạnh cho chung cư CR3.1 – A như sau:
Sử dụng phương pháp tích trữ lạnh một phần kiểu san bằng tải và sơ đồ nguyên lý hệ thống tích trữ lạnh dạng băng tan chảy bên ngoài ống làm lạnh gián tiếp bằng chất tải lạnh (là nước).