BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ -o0o - ĐỒN THANH BÌNH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM WATER CHILLER CHO NGÂN HÀNG NGOẠI THƯƠNG VIETCOMBANK ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH Nha Trang - 06 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ -o0o - ĐỒN THANH BÌNH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM WATER CHILLER CHO NGÂN HÀNG NGOẠI THƯƠNG VIETCOMBANK ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRẦN ĐẠI TIẾN KS KHỔNG MINH TRƯỞNG Nha Trang - 06 năm 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tơi tự tính tốn, thiết kế nghiên cứu hướng dẫn thầy TS Trần Đại Tiến thầy KS Khổng Minh Trưởng Để hoàn thành đồ án này, sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà khơng ghi Nếu sai, tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Sinh viên thực Đồn Thanh Bình MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC HÌNH ii DANH MỤC BẢNG iv LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG 1: KHẢO SÁT CƠNG TRÌNH, CHỌN PHƢƠNG ÁN VÀ THƠNG SỐ THIẾT KẾ 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Sự hình thành phát triển kỹ thuật điều hịa khơng khí 1.1.2 Mục đích – ý nghĩa điều hịa khơng khí 1.2 KHẢO SÁT CƠNG TRÌNH 1.2.1 Giới thiệu cơng trình 1.2.2 Xây dựng vẽ kiến trúc phần mềm Autodesk Revit Mep 10 a Sơ lƣợt phần mềm Autodesk Revit Mep .10 b Một số thuật ngữ 11 c Giao diện Revit Mep 2014 12 d Các bƣớc xây dựng vẽ kiến trúc 13 1.3 CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 19 1.3.1 Phân tích đặc điểm hệ thống điều hịa khơng khí 19 1.3.1.1 Hệ thống điều hòa cục 19 a Máy điều hòa cửa sổ .19 b Máy điều hòa tách 20 1.3.1.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 21 a Máy điều hòa nguyên cụm 21 b Máy điều hòa VRV 22 1.3.1.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nƣớc 24 a Khái quát 24 b Các phƣơng pháp điều chỉnh lƣu lƣợng nƣớc lạnh hệ thống .27 1.3.2 Chọn phƣơng án thiết kế 36 1.4 CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 37 1.4.1 Chọn cấp điều hòa 37 1.4.2 Thơng số tính tốn nhà 38 1.4.3 Thơng số tính tốn ngồi trời 38 1.4.4 Độ ồn 39 1.4.5 Gió tƣơi hệ số thay đổi khơng khí .39 1.4.6 Vận tốc gió 40 CHƢƠNG 2: TÍNH NHIỆT ẨM CHO CƠNG TRÌNH 41 2.1 TÍNH TỐN THEO PHƢƠNG PHÁP CARRIER 41 2.1.1 Nhiệt xạ qua kính Q11 42 2.1.2 Nhiệt truyền qua mái xạ ∆t, Q21 46 2.1.3 Nhiệt truyền qua váchQ22 47 a Tính nhiệt truyền qua tƣờng Q22t .47 b Tính nhiệt truyền qua kính cửa kính cữa sổ Q22k cữa vào Q22c 48 2.1.4 Nhiệt truyền qua (sàn)Q23 49 2.1.5 Tính nhiệt tỏa Q3 .50 a Nhiệt tỏa đèn chiếu sáng Q31 50 b Nhiệt tỏa máy móc Q32 51 2.1.6 Nhiệt nhiệt ẩn ngƣời tỏa Q4 .51 a Nhiệt ngƣời tỏa vào phòng 51 b Nhiệt ẩn ngƣời tỏa vào phòng 51 2.1.7 Nhiệt nhiệt ẩn gió tƣơi mang vào QN 52 2.1.8 Nhiệt ẩn gió lọt Q5 53 2.2 TÍNH TỐN TẢI NHIỆT BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2014 55 2.3 TÍNH TỐN VÀ THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐHKK 61 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý .62 2.3.2 Biểu diễn trạng thái khơng khí đồ thị t-d 63 2.3.3 Hệ số nhiệt cách xác định chúng .64 CHƢƠNG 3: TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 70 3.1 PHÂN TÍCH CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ CHO CƠNG TRÌNH 70 3.2 YÊU CẦU ĐỐI VỚI VIỆC CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ .71 3.3 CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ 71 3.3.1 Chọn FCU 72 3.3.2 Chọn máy lạnh trung tâm 73 3.3.3 Chọn tháp giải nhiệt 74 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƢỜNG ỐNG DẪN NƢỚC LẠNH, NƢỚC GIẢI NHIỆT VÀ ĐƢỜNG ỐNG GIÓ 76 4.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƢỜNG ỐNG DẪN NƢỚC LẠNH .76 4.1.1 Phƣơng pháp thiết kế đƣờng ống nƣớc .76 4.1.2 Lựa chọn hệ thống đƣờng ống 76 4.1.3 Tính tốn đƣờng kính ống 78 4.1.4 Tính tổn thất áp suất đƣờng ống nƣớc 79 4.1.4.1 Tính toán tổn thất áp suất đƣờng ống cấp 80 a Tính tổn thất ma sát đƣờng ống nƣớc cấp 80 b Tính tổn thất áp suất cục đƣờng ống cấp 80 4.1.4.2 Tính tốn tổn thất áp suất đƣờng ống hồi 82 4.1.4.3 Tính tốn đƣờng ống bypass 82 4.1.4.4 Hệ thống đƣờng ống nƣớc ngƣng .83 4.1.5 Chọn bơm nƣớc lạnh 84 4.1.6 Chọn bình giãn nở 85 4.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƢỜNG ỐNG DẪN NƢỚC GIẢI NHIỆT 88 4.2.1 Tính tổn thất áp suất chọn đƣờng kính ống nƣớc giải nhiệt 88 4.2.2 Chọn bơm nƣớc giải nhiệt 89 4.3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG NƢỚC DÙNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2014 90 4.3.1 Giới thiệu hệ thống đƣờng ống nƣớc Revit Mep 2014 90 4.3.2 Thiết kế đƣờng ống nƣớc Revit Mep 2014 90 4.3.3 Chức tự động tính tốn kích thƣớc đƣờng ống nƣớc .94 4.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƢỜNG ỐNG GIĨ 95 4.4.1 Khái niệm mục đích thơng gió 95 a Khái niệm 95 b Mục đích việc thơng gió 95 4.4.2 Các biện pháp thơng gió 95 a Thơng gió tự nhiên .96 b Thơng gió cƣỡng 96 4.4.3 Phƣơng pháp tính thiết kế đƣờng ống gió 97 4.4.4 Tính tốn thiết kế hệ thống đƣờng ống gió .99 4.4.4.1 Tính tốn thơng gió cho phịng vệ sinh tầng hầm 99 a Tính tổn thất áp suất chọn kích thƣớc đƣờng ống gió thải .100 b Tính chọn quạt hút 101 4.4.4.2 Tính tốn thiết kế đƣờng ống cấp gió tƣơi 102 a Tính tốn đƣờng kính ống tổn thất áp suất đƣờng ống gió cấp 103 b Chọn quạt cấp gió tƣơi cho tầng .105 4.4.4.3 Tính tốn thiết kế hệ thống tăng áp cầu thang 108 a Mục tiêu hệ thống tăng áp cầu thang 108 b Nguyên lý hệ thống tăng áp cầu thang 109 c Cơ sở lý thuyết để tính tốn hệ thống tăng áp cầu thang 109 d Tính tốn thiết kế hệ thống tăng áp cầu thang 111 d.1 Nguyên tắc thiết kế 111 d.2 Các thành phần hệ thống tăng áp 111 d.3 Các thiết lập ban đầu 111 d.4 Tính tốn lƣợng khí cấp 112 d.4.1 Xác định diện tích giới hạn rò rỉ AE 113 d.4.2 Tính lƣu lƣợng khơng khí cần thiết để trì tiêu chuẩn áp suất 116 e Tính cột áp quạt 116 f Chọn quạt tăng áp cầu thang 119 4.5 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIĨ BẰNG PHẦN MỀM REVIT MEP 2014 121 CHƢƠNG 5: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 125 5.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG LỰC VÀ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 125 5.1.1 Phụ tải điện hệ thống điều hịa khơng khí 125 5.1.2 Một số vấn đề cần lƣu ý thiết kế .125 5.1.3 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 126 5.1.3.1 Phƣơng án dây .126 5.1.3.2 Lựa chọn phân bố tủ điện 128 a Phƣơng pháp chọn dây 128 b Phƣơng pháp chọn aptomat (CB) 130 c Phƣơng pháp chọn Contactor relay nhiệt 131 5.1.5 Chọn dây dẫn CB 133 5.1.6 Chọn contactor 135 5.1.7 Bảo vệ nối đất 135 5.1.7.1 Giới thiệu chọn hệ thống nối đất 135 a Hệ thống nối đất TT (trung tính nối đất) 135 b Hệ thống nối đất TN 136 c Hệ thống nối đất IT 137 5.1.7.2 Các hình thức nối đất 139 5.2 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HĨA CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 140 5.2.1 Giới thiệu 140 5.2.2.Tự động hóa cụm Chiller 140 5.2.3 Điều khiển van By-pass 143 5.2.4 Tự động hóa cụm Tháp giải nhiệt 145 5.2.5 Tự động hóa FCU 146 CHƢƠNG 6: THUYẾT MINH LẮP ĐẶT, QUI TRÌNH THỬ KÍN VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 148 6.1 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG 148 6.1.1 Thi công lắp đặt đƣờng ống nƣớc lạnh 148 6.1.2 Thi công lắp đặt đƣờng ống nƣớc ngƣng 149 6.1.3 Thi cơng lắp đặt ống gió 150 6.1.4 Thi công lắp đặt FCU 151 6.1.5 Thi công lắp đặt cụm Chiller 152 6.1.6 Thi công lắp đặt bơm nƣớc quạt gió 153 6.2 CƠNG TÁC THỬ BỀN THỬ KÍN VÀ CHẠY THỬ HỆ THỐNG 154 6.2.1 Thử bền, thử kín đƣờng ống nƣớc 154 6.2.2 Kiểm tra độ bền, độ kín lƣu lƣợng đƣờng ống gió 154 6.2.3 Chạy thử hệ thống 155 6.3 CÔNG TÁC VẬN HÀNH 155 6.4 CÔNG TÁC SỬA CHỮA VÀ BẢO DƢỠNG 157 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 158 KẾT LUẬN 158 NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ 158 TÀI LIỆU THAM KHẢO 160 PHỤ LỤC CÁC SỐ LIỆU TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM VÀ BẢNG CHỌN FCU CHO CƠNG TRÌNH .161 PHỤ LỤC TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN ĐƢỜNG ỐNG GIĨ VÀ ĐƢỜNG ỐNG DẪN NƢỚC LẠNH .177 PHỤ LỤC (Các vẽ) PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ TRÊN PHẦN MỀM REVIT MEP 2014 225 ii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Phối cảnh Ngân hàng ngoại thương Vietcombank (Revit Mep) Hình 1.2 Giao diện làm việc phần mềm Revit Mep 2014 13 Hình 1.3 Tạo Level 13 Hình 1.4 Tạo lưới cột Gird 15 Hình 1.5 Duplicate Floor Plans 15 Hình 1.6 Giao diện vẽ Architecture 16 Hình 1.7 Kiến trúc 3D Ngân hàng Vietcombank xây dựng phần mềm Revit 2014 16 Hình 1.8 Ngân hàng Vietcombank nhìn từ hướng Nam 17 Hình 1.9 Hành lang tầng .17 Hình 1.10 Hội trường 300 chỗ tầng 11 18 Hình 1.11 Phòng quản lý nợ tầng 19 Hình 1.8 Cấu tạo máy điều hòa cửa sổ 20 Hình 1.9 Cấu tạo máy điều hòa dạng tách 21 Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống VRV 23 Hình 1.11 Sơ đồ hệ thống trung tâm với Chiller giải nhiệt nước .26 Hình 1.12 Hệ thống lưu lượng khơng đổi sử dụng van ngả 27 Hình 1.13 Hệ thống lưu lượng khơng đổi sử dụng van ngả 28 Hình 1.14 Sơ đồ hệ thống Decoupled .29 Hình 1.15 Sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống Decoupled 30 Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống VPF 31 Hình 1.17 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống VPF .32 Hình 1.18 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống Decoupled với bơm sơ cấp biến tần 35 Hình 2.1 Sơ đồ tính tốn nhiệt theo phương pháp Carrier 40 Hình 2.2 Sự thay đổi nhiệt xạ qua kính hướng (chưa tính đến hệ số tác động tức thời nt) 44 Hình 2.3 Sự thay đổi nhiệt xạ vào ngày tháng tháng 12 .45 Hình 2.4 Giao diện vẽ Mechanical/ HVAC 55 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ -o0o - ĐỒN THANH BÌNH TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM WATER CHILLER CHO NGÂN HÀNG NGOẠI THƯƠNG VIETCOMBANK. .. trang; kết hợp vận dụng kiến thức học trường từ Thầy Cô, bạn bè Em chọn làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: ? ?Tính tốn thiết kế hệ thống điều hịa trung tâm nước Water Chiller cho Ngân hàng ngoại thương. .. tách 20 1.3.1.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 21 a Máy điều hòa nguyên cụm 21 b Máy điều hòa VRV 22 1.3.1.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nƣớc 24 a Khái