Đồ án chuyên Ngành 1 - Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm chiller cho tòa nhà “Hoa Sen Group”
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
- - - -
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRUNG
TÂM CHILLER CHO TÒA NHÀ “HOA SEN GROUP”.
GVHD: ThS. Trương Quang Trúc
SVTH
MSSV
Nguyễn Đình Nam
Võ Thành Nhân
11049141
11040001
Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 11 năm 2014
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
TRƯỜNG ĐHCN TPHCM
KHOA CN NHIỆT LẠNH
- - - o0o - - -
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
*******
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH 1
Họ và tên: Nguyễn Đình Nam
Võ Thành Nhân
11049141
11040001
Lớp: ĐHNL7
Lớp: ĐHNL7
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRUNG TÂM
CHILLER.
1. Số liệu cho trước:
➢ Hệ thống điều hòa trung tâm Chiller.
➢ Vị trí lắp đặt tại Tp. Hồ Chí Minh.
2. Tiêu chuẩn hệ thống: Hệ thống vận hành tự động theo nhu cầu phụ tải.
3. Các nội dung cần giải quyết:
a. Giới thiệu tòa nhà và yêu cầu ĐHKK.
b. Chọn phương án điều hòa. Lý giải cho lựa chọn của mình.
c. Tính phụ tải nhiệt cần thiết cho từng phòng.
d. Lựa chọn thiết bị (condensing unit, bơm, tháp giải nhiệt...)
e. Bố trí đặt máy và sơ đồ các đường ống.
f. Phương án điều khiển tự động cho hệ thống theo phụ tải biến động.
g. Các bản vẽ: Bản vẽ bố trí thiết bị, sơ đồ đường ống.
4. Hình thức trình bày được quy định theo “Quy định trình bày luận văn, đồ án,
tiểu luận”.
5. Ngày giao nhiệm vụ: 12.09.2014.
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12.12.2014.
Khoa CN Nhiệt – Lạnh
Giảng viên hướng dẫn
Trương Quang Trúc
Nhiệm vụ đồ án chuyên ngành 1.
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
Nhiệm vụ đồ án chuyên ngành 1.
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN.
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn.
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN.
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
Nhận xét của giảng viên phản biện.
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC....................................................................................................................1
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................5
1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài. ............................................................................6
1.2 Giới thiệu sơ lược về công trình........................................................................6
1.3 Đặc điểm, cấu trúc của công trình.....................................................................7
1.4 Giới thiệu về mặt bằng tính toán.......................................................................8
TOÁN BAN ĐẦU.....................................................................................................12
2.3 Lựa chọn các thông số tính toán. ....................................................................14
2.4 Lựa chọn phương án thiết kế...........................................................................15
2.5 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí. ...............................................................17
3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính q11........................................................................22
3.2 Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che. ...........................................................24
3.2.2 Nhiệt hiện truyền qua tường Q22..............................................................25
3.2.3 Nhiệt truyền qua nền Q23: ........................................................................27
3.3 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc thiết bị điện. ....................................................28
3.3.2 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q32. ..........................................................29
3.4 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4.......................................................29
3.4.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra. ......................................................................29
3.4.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra. .........................................................................30
3.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5................................................................30
3.7 Các nguồn nhiệt khác Q6.................................................................................32
3.8 Xác định phụ tải lạnh. .....................................................................................32
4.1 Các quá trình cơ bản trên ẩm đồ. ....................................................................34
Lời mở đầu.
7
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
4.2 Thiết lập sơ đồ điều hòa không khí.................................................................36
5.1 Yêu cầu đối với việc chọn máy và thiết bị......................................................41
5.2 Chọn FCU. ......................................................................................................41
5.3 Chọn CHILLER. .............................................................................................42
5.4 Chọn tháp giải nhiệt. .......................................................................................43
5.5 Chọn bình giãn nở...........................................................................................44
6.1 Hệ thống đường ống nước lạnh.......................................................................45
6.1.1 Phương pháp thiết kế. ..............................................................................45
6.1.2 Lựa chọn hệ thống đường ống.................................................................45
6.1.3 Vật liệu đường ống. .................................................................................45
6.1.4 Thiết kế đường ống..................................................................................45
6.1.6 Chọn bơm nước lạnh................................................................................55
6.2 Hệ thống đường ống nước giải nhiệt...............................................................56
7.1 Phương pháp thiết kế.......................................................................................61
7.2 Chọn và bố trí miệng gió thổi và hồi...............................................................61
7.2.1 Chọn miệng thổi.......................................................................................62
7.2.2 Chọn miệng hồi........................................................................................63
7.3.1 Thiết kế đường ống gió............................................................................64
7.3.2 Tính chọn lover........................................................................................66
7.3.4 Tính chọn quạt cấp gió tươi.....................................................................68
8.1 Quy trình vận hành..........................................................................................69
8.2 Quy trình bảo dưỡng. ......................................................................................71
9.1 Tổng kết. .........................................................................................................75
9.2 Hướng phát triển đề tài....................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................76
Lời mở đầu.
8
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
LỜI MỞ ĐẦU
Đồ án học phần một là nhiệm vụ và yêu cầu đầu tiên của mỗi sinh viên để củng cố
kiến thức, ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế cụ thể đồng thời kết thúc môn học,
cũng như phần nào xác định được công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khi ra
trường. Góp phần cũng cố và tóm tắt tất cả kiến thức liên quan, tạo nền tảng vững chắc
cho sinh viên. Nước ta là một nước nằm trong vùng khí hậu gió mùa, nóng ẩm quanh
năm nên cùng với việc phát triển về nhiều mặt thì điều hòa không khí cũng rất phát
triển theo nhu cầu của con người, theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Nó càng
ngày đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống.
Về nội dung thiết kế “Hệ thống điều hoà không khí cho văn phòng Hoa Sen
Group”, sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của
thầy giáo đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc
trong tương lai.
Đây là một đề tài hay giúp chúng em hệ thống hóa kiến thức đã được học trong
suốt mấy năm vừa qua. Trong phần nội dung của bài làm được sự hướng dẫn của TS.
Trương Quang Trúc, chúng em đã trình bày nội dung của bài làm thành 9 chương.
Chương 1: Tổng quan về công trình “Hoa Sen Group”.
Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế và thông số tính toán ban đầu.
Chương 3: Tính toán cân bằng nhiệt ẩm cho công trình.
Chương 4: Thiết lập và tính toán sơ đồ điều hòa.
Chương 5: Tính toán chọn máy và thiết bị.
Chương 6: Thiết kế và tính toán trở lực đường ống nước.
Chương 7: Tính toán và thiết kế đường ống gió.
Chương 8: Quy trình vận hành, bảo dưỡng.
Chương 9: Tổng kết và hướng phát triển đề tài.
Lời mở đầu.
9
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Mục đích, ý nghĩa của đề tài.
1.1.1 Mục đích của đề tài.
Thiết kế hệ thống thông gió và điều hòa không khí cho văn phòng “Hoa Sen
GROUP”.
1.1.2 Ý nghĩa của đề tài.
Nhằm củng cố lại kiến thức đồng thời vận dụng những kiến thức đã học để áp dụng
tính toán cho một công trình cụ thể trong thực tế. Từ đó giúp sinh viên có cái nhìn tổng
quan hơn giữa lý thuyết và thực nghiệm, giúp sinh viên trau dồi, hoàn thiện những kiến
thức đã học để áp dụng vào công việc sau này.
1.1.3 Ý nghĩa việc lắp đặt hệ thống điều hòa không khí tại văn phòng “Hoa Sen
Group”.
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm. Nên tại TP. Hồ
Chí Minh hầu như nắng quanh năm, môi trường không khí bụi bặm. Nhu cầu lắp đặt
hệ thống điều hòa tại văn phòng “Hoa Sen Group” là không thể thiếu để tạo ra môi
trường làm việc thoải mái, tiện nghi cho văn phòng làm việc. Vì thế, điều hòa không
khí và thông gió là một phần rất quan trọng không thể thiếu trong vai trò tạo ra môi
trường khí hậu trong lành và dễ chịu trong tòa nhà.
1.2 Giới thiệu sơ lược về công trình.
Văn phòng “Hoa Sen Group” đặt tại TP. Hồ Chí Minh, là một trong những trung
tâm văn hóa, kinh tế, chính trị của Việt Nam, với vị thế vô cùng quan trọng đó kết hợp
với thời kỳ kinh tế hội nhập hiện nay, thành phố đang ngày càng phát triển mạnh mẽ,
đời sống người dân được nâng cao, và theo đà đó các trung tâm thương mại, nhà hàng,
khách sạn, chung cư cao cấp ngày càng được xây dựng nhiều hơn và hiện đại hơn,
nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của thành phố.
Vị trí địa lí của văn phòng “Hoa Sen GROUP” được xây dựng tại số 183 Nguyễn
Văn Trỗi, Phường 8, Quận Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh.
- Mặt trước: Hướng đông bắc.
- Mặt sau: Hướng tây bắc.
- Mặt trái: Hướng đông nam.
- Mặt phải: Hướng tây nam.
Cao ốc văn phòng “Hoa Sen GROUP” được thiết kế với kiến trúc hài hòa, hợp lý
tạo ra sự thoải mái và tiện lợi. Với tổng diện tích mặt bằng hơn 5.000 m2, với chiều cao
tòa nhà là 51,3m với quy mô 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 11 tầng và sân thượng.
Bảng 1-1: Thống kê công năng của các tầng.
Tầng
Hầm
Trệt
Mục đích sử dụng.
Bãi đỗ xe ô tô, xe máy và phòng kỹ thuật.
Bãi đỗ xe hơi, quầy tiếp tân và sảnh.
Văn phòng.
Lửng
1 - 11
Văn phòng.
Chương 1: Tổng quan về công trình.
10
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
Hình 1-1. Hình phối cảnh của công trinh.
1.3 Đặc điểm, cấu trúc của công trình.
1.3.1 Tường bao.
Được bố trí bao quanh các phòng, dùng ngăn cách và cô lập các không gian điều
hòa với môi trường bên ngoài. Cấu trúc tường bao được phân thành 4 lớp được cho
dưới bảng sau:
Hình 1-2. Mặt cắt của tường bao công trình.
Hệ số dẫn nhiệt [W/m.K] tra ở bảng 3.1 [3, 81]. Ta được bảng sau:
Bảng 1-2: Cấu trúc của tường bao.
Chiều dày δ
Hệ số dẫn nhiệt
Lớp vật liệu
[m]
[W/m.K]
Đá granite
Vữa trong
Gạch
0,025
0,02
0,22
0,02
0,35
0,93
0,58
0,93
Vữa ngoài
Chương 1: Tổng quan về công trình.
11
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
1.3.2 Kính bao che.
Sử dụng kính Calorex, màu xanh, 6mm, có hệ số hấp thụ αk = 0,75 hệ số phản xạ
ρk = 0,05 hệ số xuyên qua τk = 0,2 [3, 61].
1.4 Giới thiệu về mặt bằng tính toán.
Công trình cần lắp đặt hệ thống điều hòa không khí, tương ứng với mỗi khu vực
cần điều hòa ta có bảng số liệu dưới đây. Riêng các khu vực như phòng máy, nhà vệ
sinh… chỉ tiến hành lắp đặt hệ thống thông gió. Theo bảng 3.2 [1, 104] dự kiến mật độ
người như sau: Văn phòng: 6 ÷ 20 [m2/người].
Bảng 1-3: Bảng thống kê diện tích sử dụng điều hòa.
Mật độ
[m2/người]
Diện tích Chiều cao
Số người
Tầng
Khu vực/Phòng
F [m2]
[m]
[n]
Hầm
Trệt
Bãi đỗ xe
Quầy tiếp tân và sảnh
Sảnh
224,4
13,3
2,6
5,1
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
10
3
10,8
2
Lửng
196,35
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
31,89
235,39
33
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
1
2
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
3
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
4
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
5
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
6
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
7
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
8
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
9
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
10
11
40
6
Văn phòng cho thuê
Sảnh
40
Văn phòng cho thuê
Chương 1: Tổng quan về công trình.
12
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
Hình 1-3: Mặt bằng tầng trệt.
Chương 1: Tổng quan về công trình.
13
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
Hình 1-4: Mặt bằng tầng lửng.
Chương 1: Tổng quan về công trình.
14
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
Hình 1-5: Mặt bằng tầng 1 đến 11
Chương 1: Tổng quan về công trình.
15
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
CHƯƠNG 2
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ THÔNG SỐ TÍNH
TOÁN BAN ĐẦU
2.1 Ảnh hưởng của môi trường không khí tới con người và sản xuất.
2.1.1 Khái niệm về điều hòa không khí.
Điều hoà không khí là một nghành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công
nghệ và thiết bị để tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất,
chế biến hoặc tiện nghi đối với con người. Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong không
gian cần điều hoà ở mức yêu cầu, hệ thống điều hoà không khí còn phải giữ độ ẩm, độ
sạch, độ ồn và sự lưu thông hợp lí của dòng không khí trong không gian điều hòa theo
từng trường hợp cụ thể.
Nói chung, có thể chia khái niệm điều hoà không khí thường được mọi người sử
dụng thành 3 loại với các nội dung rộng hẹp khác nhau:
- Điều tiết không khí: Thường dùng để thiết lập môi trường thích hợp với việc bảo
quản máy móc, thiết bị và đáp ứng yêu cầu của những công nghệ sản xuất, chế biến cụ
thể.
- Điều hoà không khí: Tạo ra các môi trường tiện nghi cho các sinh hoạt của con
người.
- Điều hoà nhiệt độ: Nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ thích hợp.
Trạng thái không khí được biểu thị bởi nhiệt độ t, độ ẩm tương đối , tốc độ , độ
trong sạch và nồng độ chất độc hại cùng độ ồn. Các đại lượng trên của không khí sẽ
tác động tới con người và qui trình công nghệ sản xuất.
2.1.2 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người.
2.1.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ.
Nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở 37C. Để có được nhiệt độ này
người luôn sản sinh ra nhiệt lượng. Trong bất kỳ hoàn cảnh nào (hoạt động, ngủ nghỉ
ngơi...) con người sản sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn lượng nhiệt cơ thể cần để duy trì
ở 37C. Vậy lượng nhiệt dư thừa này cần phải thải vào môi trường không khí xung
quanh từ bề mặt bên ngoài cơ thể người bằng 3 phương thức truyền nhiệt sau: đối lưu,
bức xạ, bay hơi.
Khi nhiệt độ không khí xung quanh tkk tăng lên, nhiệt hiện qh toả ra do đối lưu và
bức xạ giảm, cơ thể con người tự động tiết ra mồ hôi để bay hơi nước vào môi trường,
thành phần nhiệt ẩn qa tăng lên để bảo đảm luôn thải ra một lượng q = qh + qa vào môi
trường.
Qua nghiên cứu thấy rằng con người thấy thoải mái dễ chịu khi sống trong môi
trường không khí có nhiệt độ tkk = 22 27oC.
2.1.2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối.
Qua nghiên cứu ta thấy con người sẽ cảm thấy dễ chịu khi sống trong môi trường
không khí có độ ẩm tương đối = (50 70).
2.1.2.3 Ảnh hưởng của tốc độ không khí.
Ta biết rằng khi tốc độ không khí tăng, lượng nhiệt toả ra từ cơ thể bằng đối lưu và
Chương 2: Phương án thiết kế và thông số ban đầu.
16
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
bằng bay hơi đều tăng và ngược lại. Tốc độ phù hợp là 0,5 [m/s] cho con người cảm
giác thoải mái. Trong lĩnh vực điều hoà không khí, người ta chỉ quan tâm tới tốc độ gió
ở trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2 mét kể từ sàn nhà trở lên. Đây là vùng mà
mọi hoạt động của con người đều xảy ra trong đó.
2.1.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ các chất độc hại.
Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau:
- Bụi: Ảnh hưởng đến hệ hô hấp, tác hại của bụi phụ thuộc vào bản chất của bụi,
nồng độ và kích thước của bụi. Bụi có hai nguồn gốc: Hữu cơ và vô cơ.
- Khí SO2, CO2: Các khí này có nồng độ thấp thì không độc nhưng khi có nồng độ
cao thì làm giảm nồng độ O2 trong không khí, gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ
quá lớn có thể gây ngạt thở. Nồng độ SO2 ở tp. Hồ Chí Minh khoảng 30 [µg/m3].
- Các chất độc hại khác: Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt, trong không khí có
thể lẫn các chất độc hại như: NH3, Cl, C6H6… Là những chất có hại đến sức khoẻ của
con người. Nồng độ của C6H6 là 35 - 40 [µg/m3] lớn hơn rất nhiều so với tiêu chuẩn là
10 [µg/m3].
Bảng 2-1: Nồng độ của các chất độc hại trong không khí tại tp.Hồ Chí Minh.
Chất độc
CO2
Nồng độ
- Khoảng 0,1 [mg/m3]
SO2
- Khoảng 35 - 40 [mg/m3]
- Khoảng 0,15 - 0,24 [mg/m3]
- Khoảng 35 - 40 [mg/m3]
NO2
C6H6
Để đánh giá mức độ ảnh hưởng người ta dựa vào nồng độ CO2 có trong không khí:
Bảng 2-2: Ảnh hưởng của nồng độ CO2 trong không khí.
Nồng độ CO2
Mức độ ảnh hưởng
[% thể tích]
0,07
0,1
- Chấp nhận được ngay khi có nhiều người trong phòng.
- Nồng độ cho phép trong trường hợp thông thường.
- Nồng độ cho phép khi dùng tính toán thông gió.
- Tương đối nguy hiểm.
0,15
0,20 - 0,50
>0,50
4 - 5
- Nguy hiểm.
- Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng.
Nếu hít thở trong môi trường này kéo dài có thể gây nguy hiểm.
8
- Nếu thở trong môi trường này kéo dài 10 phút mặt đỏ bừng và
đau đầu.
>=18
- Hết sức nguy hiểm, có thể gây tử vong.
2.1.2.5 Ảnh hưởng của độ ồn.
Nếu con người làm việc lâu dài trong khu vực có độ ồn cao thì lâu ngày tinh thần
sẽ suy sụp và có thể gây ra một số bệnh như: stress, bồn chồn và các rối loạn gián tiếp
khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh, làm ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào
công việc hoặc đơn giản hơn là gây sự khó chịu cho con người. Vì vậy, độ ồn là tiêu
chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế hệ thống không khí điều hoà hiện đại.
Chương 2: Phương án thiết kế và thông số ban đầu.
17
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
Đặc biệt là các hệ thống không khí điều hoà cho các đài phát thanh, truyền hình, các
phòng studio, thu âm, văn phòng làm việc thì yêu cầu về độ ồn là quan trọng nhất.
2.1.3 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới sản xuất.
2.1.3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ của tới sản xuất.
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm. Một số quá trình đòi hỏi nhiệt độ
phải nằm trong một giới hạn nhất định.
2.1.3.2 Ảnh hưởng độ ẩm tương đối của tới sản xuất.
Độ ẩm cũng có ảnh hưởng đến một số sản phẩm, cụ thể như sau:
- Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho sản phẩm nông nghiệp và công nghiệp
nhẹ.
- Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khô, giòn không tốt hoặc bay hơi làm giảm chất
lượng sản phẩm hoặc hao hụt trọng lượng sản phẩm.
2.1.3.3 Ảnh hưởng vận tốc không khí của tới sản xuất.
Tốc độ không khí cũng ảnh hưởng đến sản xuất nhưng ở một khía cạnh khác. Khi
tốc độ lớn, trong nhà máy dệt, nhà máy sản xuất giấy… sản phẩm nhẹ sẽ bay khắp
phòng hoặc làm rối sợi. Trong một số trường hợp sản phẩm bay hơi nhanh làm giảm
chất lượng.
2.1.3.4 Ảnh hưởng độ trong sạch của không khí.
Một số ngành sản xuất đòi hỏi bắt buộc phải thực hiện không khí trong phòng cực
kì trong sạch như sản xuất hàng điện tử bán dẫn, tráng phim, quang học, y học… một
số ngành thực phẩm cũng đòi hỏi cao về độ trong sạch của không khí, tránh làm bẩn
thực phẩm.
2.2 Lựa chọn cấp điều hòa không khí cho công trình.
Cấp điều hoà được phân loại theo mức độ quan trọng của hệ thống đối với công
trình: - Hệ thống điều hoà không khí cấp I: Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các
thông số tính toán trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời.
- Hệ thống điều hoà không khí cấp II: Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các
thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 200 giờ trong một năm.
- Hệ thống điều hoà không khí cấp III: Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các
thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 400 giờ trong một năm.
Khái niệm về mức độ quan trọng chỉ mang tính tương đối và không rõ ràng. Chọn
mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và điều kiện thực tế của công trình.
Tuy nhiên người ta thường chọn hệ thống điều hoà không khí cấp III cho hầu hết các
hệ thống điều hoà trên thực tế.
Đây là công trình văn phòng làm việc nên đòi hỏi không quá khắt khe về nhiệt độ,
độ ẩm. Do đó, ta chọn hệ thống điều hoà không khí cấp III để thiết kế, lắp đặt cho công
trình.
2.3 Lựa chọn các thông số tính toán.
2.3.1 Chọn thông số khí hậu.
Do tính chất khu vực địa lý ở TP. HCM không có mùa đông nên ở trong đồ án này
ta chỉ tính thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho mùa hè.
Chương 2: Phương án thiết kế và thông số ban đầu.
18
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
2.3.1.1 Chọn thông số tính toán không khí trong nhà.
Theo tiêu chuẩn TCVN 5687 - 2010 nhiệt độ và độ ẩm không khí trong phòng thích
hợp cho con người vào mùa hè là:
Mùa hè: tT = (23 ± 26)oC, T = (60 ± 70)%.
Chọn thông số để tính toán là:
- Nhiệt độ không khí trong nhà: tT = 25oC.
- Độ ẩm tương đối trong nhà: T = 60%.
2.3.1.2 Chọn thông số tính toán không khí ngoài nhà.
Thông số nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời được chọn theo TCVN 5687 -
2010. Chọn thông số tính toán ngoài trời cho khu vực TP Hồ Chí Minh với sai số
khoảng 350h/năm tương đương 15 ngày.
- Nhiệt độ không khí ngoài trời: tN = 35,7oC.
- Độ ẩm tương đối ngoài trời: N = 49,7 %.
Từ các thông số trên, ta tính được các thông số khí hậu ban đầu như bảng 2.1.
Bảng 2-3: Thông số tính toán trong nhà và ngoài trời.
Nhiệt độ
Độ ẩm
[%]
Entanpy
[kJ/kgkk]
Dung ẩm
[kg/kgkk]
Vị trí
[oC]
Trong nhà (T)
25oC
60%
58
0.012
Ngoài trời (N)
35,7oC
49,7%
83,05
0.0184
2.3.2. Các thông số phục vụ cho quá trình tính nhiệt thừa, ẩm thừa.
Các hệ số tính toán ktt và hệ số sử dụng không đồng thời của thành phần động cơ,
thiết bị điện, phụ tải của đèn và nhiệt do con người tỏa ra.
Bảng 2-4: Hệ số tính toán và hệ số không đồng thời.
Hệ số tính toán
Hệ số sử dụng không đồng thời
Thiết bị tỏa nhiệt
[ktt]
[nđ]
Động cơ, thiết bị điện
Đèn
1
-
0,8
0,8
0,8
Nhiệt do người tỏa ra
-
2.4 Lựa chọn phương án thiết kế.
Văn phòng “Hoa Sen Group” có kích thước và các thông số đã cho như trên, ta có
thể sử dụng các phương án chọn máy điều hoà sau:
2.4.1 Máy điều hoà tách rời.
Máy được phân thành hai mảng:
- Mảng trong nhà (indoor unit): gồm một hay nhiều khối trong có chứa dàn bay
hơi (dàn lạnh) nên còn gọi là khối lạnh.
- Mảng ngoài trời (outdoor unit): gồm một khối trong có chứa dàn ngưng (dàn
nóng).
- Ưu điểm:
+ Máy điều hòa rời cho phép lắp đặt ở nhiều không gian khác nhau.
+ Giá thành rẻ, đơn giản, dễ sử dụng, vận hành, lắp đặt.
Chương 2: Phương án thiết kế và thông số ban đầu.
19
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
+ Tiện lợi cho các công trình nhỏ hẹp và hộ gia đình.
+ Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa.
- Nhược điểm:
+ Khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh hạn chế (không quá 20 m).
+ Công suất máy hạn chế (tối đa là 60.000BTU/h).
+ Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao.
+ Đối với công trình lớn, dùng máy này dễ phá vỡ kiến trúc công trình, mất mỹ
quan.
2.4.2 Máy điều hoà dạng tủ hai khối.
Một khối trong nhà (khối lạnh) có thể đặt đứng hoặc treo, một khối ngoài trời (khối
nóng). Loại này có năng suất lạnh vừa và nhỏ. Nó có đặc điểm của máy điều hòa 2
mảnh, ngoài ra còn có các ưu điểm khác như:
- Tiết kiệm không gian lắp đặt giàn nóng.
- Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt.
2.4.3 Máy điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume).
Về cấu tạo máy VRV giống như máy loại tách rời nghĩa là gồm hai mảng: mảng
ngoài trời và mảng trong nhà gồm nhiều khối trong có dàn bay hơi và quạt. Sự khác
nhau giữa máy điều hòa dạng VRV và máy điều hòa dạng tách rời là với VRV chiều
dài và chiều cao giữa khối ngoài trời và trong nhà cho phép rất lớn (100 m chiều dài và
50 m chiều cao), chiều cao giữa các khối trong nhà có thể tới 15m. Vì vậy khối ngoài
trời có thể đặt trên nóc nhà cao tầng để tiết kiệm không gian và điều kiện làm mát dàn
ngưng bằng không khí tốt hơn.
- Ưu điểm:
+ Có khả năng thay đổi công suất lạnh bằng cách thay đổi tần số điện cấp cho máy
nén, nên tốc độ quay của máy nén thay đổi và lưu lượng môi chất lạnh cũng thay đổi.
+ Tiết kiệm được hệ thống đường ống nước lạnh, nước giải nhiệt, có thể tiết kiệm
được rất nhiều nguyên vật liệu cho hệ thống điều hoà.
+ Tiết kiệm được nhân lực và thời gian thi công lắp đặt vì hệ VRV đơn giản hơn
nhiều so với hệ điều hòa trung tâm.
+ Khả năng tiết kiệm năng lượng cao vì được trang bị máy nén biến tầng và khả
năng điều chỉnh năng suất lạnh gần như vô cấp.
+ Tiết kiệm chi phí vận hành: Hệ VRV không cần nhân công vận hành trong khi
hệ chiller cần đội ngũ vận hành chuyên nghiệp.
+ Khả năng tự động hoá cao vì thiết bị đơn giản.
+ Khả năng sửa chữa bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ thiết bị chuẩn
đoán đã được lập trình và cài đặt sẵn trong máy.
- Nhược điểm:
+ Không dùng cho tòa nhà quá cao vì giới hạn về khoảng cách dàn nóng và dàn
lạnh.
+ Số lượng dàn lạnh bị giới hạn (65 dàn đối với VRV III).
+ Công suất thấp hơn so với hệ thống điều hoà Water Chiller (chỉ khoảng 60 HP).
+ Vị trí đặt dàn nóng cần phải được tính toán hợp lý, khả năng linh động kém.
Chương 2: Phương án thiết kế và thông số ban đầu.
20
Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh
Đồ án chuyên ngành 1
2.4.4 Hệ thống điều hoà Water Chiller:
Là hệ thống điều hoà không khí gián tiếp, môi chất lạnh trong bình bay hơi của
máy lạnh làm lạnh nước (chất tải lạnh) sau đó nước sẽ làm lạnh không khí trong phòng
cần điều hoà bằng thiết bị trao đổi nhiệt như FCU, AHU hoặc buồng phun.
- Ưu điểm:
+ Công suất dao động lớn lên đến hàng ngàn ton lạnh.
+ Hệ thống đường ống nước lạnh có thể dài tuỳ ý, đáp ứng được mọi yêu cầu thực
tế.
+ Có nhiều cấp giảm tải 3 ÷ 5 cấp/cụm. Đối với hệ thống lớn người ta thường sử
dụng nhiều máy nên số cấp giảm tải lớn hơn nhiều.
+ Thường giải nhiệt bằng nước nên hoạt động bền, hiệu quả, ổn định.
+ Thích hợp với các công trình lớn hoặc rất lớn.
- Nhược điểm:
+ Phải có phòng máy riêng cho cụm Chiller.
+ Phải có người chuyên trách phục vụ.
+ Hệ thống lắp đặt, vận hành, sử dụng tương đối phức tạp.
+ Phí vận hành cao, đầu tư cao.
2.4.5 Lựa chọn máy điều hòa cho công trình.
Sau quá trình phân tích mặt bằng kiến trúc tổng thể cho văn phòng “Hoa Sen
Group”. Nhóm chúng em nhận thấy rằng văn phòng này có kiến trúc khá phúc tạp, đòi
hỏi công suất lạnh tương đối lớn. Bên cạnh đó với việc đi phân tích những ưu, nhược
điểm của các hệ thống điều hòa không khí hiện nay, nhóm chúng em quyết định chọn:
Máy điều hòa không khí làm lạnh bằng nước (Water Chiller) để làm hệ thống điều hòa
không khí cho công trình văn phòng “Hoa Sen Group”.
2.5 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí.
2.5.1 Mục đích lập sơ đồ điều hoà không khí.
Lập sơ đồ điều hoà không khí là xác định các quá trình thay đổi trạng thái của
không khí trên đồ thị I - d, nhằm mục đích xác định các khâu cần xử lý và năng suất
của nó để đạt được trạng thái không khí cần thiết trước khi cho thổi vào phòng.
Sơ đồ điều hoà không khí được lập trên cơ sở:
- Điều kiện khí hậu địa phương nơi lắp công trình: tN và N.
- Yêu cầu về tiện nghi hoặc công nghệ: tT và T.
- Các kết quả tính cân bằng nhiệt: QT và WT.
- Thoả mãn các điều kiện vệ sinh an toan.
- Nhiệt độ không khí trước khi thổi vào phòng không dược quá thấp so với nhiệt
độ trong phòng nhằm tránh gây cảm lạnh cho người sử dụng, cụ thể như sau:
tV ≥ tT – a [oC] [2, 108]
(2 - 1)
Với:
tV, tT - Là nhiệt độ không khí trước khi thổi vào phòng và nhiệt độ không khí
trong phòng [oC].
a - Độ chênh nhiêt độ cho phép [oC].
Chương 2: Phương án thiết kế và thông số ban đầu.
21
Tải về để xem bản đầy đủ
78 trang
01/04/2022
4520
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án chuyên Ngành 1 - Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm chiller cho tòa nhà “Hoa Sen Group”", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- do_an_chuyen_nganh_1_de_tai_thiet_ke_he_thong_dieu_hoa_trung.docx
