Đang tải... (xem toàn văn)
Ống nhiệt là một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu mới, còn được gọi là thiết bị siêu dẫn nhiệt với các ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, truyền tải nhiệt từ vùng nóng tới vùng lạnh không cần chi tiết chuyển động cơ khí. Có khả năng trao đổi nhiệt lớn trong điều kiện độ chênh nhiệt độ nhỏ (nên còn được gọi là vật siêu dẫn). So với dẫn nhiệt bằng thanh kim loại cùng kích thước, khả năng truyền nhiệt từ nguồn nhiệt đến nơi tiêu thụ của ống nhiệt lớn hơn hàng chục lần Trên thực tế ống nhiệt thường được lắp đặt thành dàn hoặc thành cụm ống. Trong quá trình làm việc giả sử có một vài ống nhiệt bị hỏng thì hệ thống vẫn làm việc được. Mặt khác có thể thay thế ống nhiệt bị hỏng ngay cả khi hệ thống đang hoạt động Trong hệ thống điều hoà trung tâm, theo yêu cầu của tiêu chuẩn vệ sinh, luôn luôn cần bổ sung tối thiểu 20% gió tươi (không khí ngoài trời có nhiệt độ, độ ẩm cao) vào hệ thống, điều này đồng nghĩa với việc cần phải thải bỏ ít nhất 20% lưu lượng gió tuần hoàn (có nhiệt độ thấp).
TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC TRẦN VĂN TIẾN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THIẾT BỊ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG KIỂU ỐNG NHIỆT TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ Chun ngành: Quản lý Năng lượng Mã số: 60340416 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Hướng dẫn khoa học: TS Bùi Mạnh Tú Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập Trường Đại học Điện lực thực đề tài luận văn tốt nghiệp, em tập thể Thầy giáo nhà trường tận tình giúp đỡ Với chuyên ngành theo học khoa Quản lý Năng lượng liên hệ với thực tiễn tình hình diễn biến thời tiết, khí hậu ngày khắc nghiệt, nóng làm hồ chứa cận kề mực nước đáy, nhiều nhà máy thủy điện, nhiệt điện phải gồng chạy “quá sức”, dẫn đến nguồn cung điện ngày gặp khó khăn việc tiêu thụ điện lại tăng mạnh Trong hệ thống điều hịa khơng khí có phần ảnh hưởng nhu cầu sử dụng ngày tăng lên gây áp lực cho hệ thống cung ứng điện, làm tăng chi phí cho hộ gia đình doanh nghiệp Với động viên giúp đỡ thầy cô giáo Trường Đại học Điện lực, số kiến thức tích lũy trình học tập nhà trường Sau đồng ý Khoa sau Đại học nhà trường em xin chọn đề tài “Nghiên cứu thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt hệ thống điều hịa khơng khí” Để hồn thành đề tài em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn giúp đỡ tận tình TS Bùi Mạnh Tú giảng viên trực tiếp hướng dẫn, thầy cô giáo Trường Đại học Điện lực giúp đỡ em trình làm luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2014 Học viên cao học Trần Văn Tiến LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Bùi Mạnh Tú Em xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, 28 tháng năm 2014 Học viên cao học Trần Văn Tiến MỞ ĐẦU A, Lý chọn đề tài: Ống nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt kiểu mới, gọi thiết bị siêu dẫn nhiệt với ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, truyền tải nhiệt từ vùng nóng tới vùng lạnh khơng cần chi tiết chuyển động khí Có khả trao đổi nhiệt lớn điều kiện độ chênh nhiệt độ nhỏ (nên gọi vật siêu dẫn) So với dẫn nhiệt kim loại kích thước, khả truyền nhiệt từ nguồn nhiệt đến nơi tiêu thụ ống nhiệt lớn hàng chục lần Trên thực tế ống nhiệt thường lắp đặt thành dàn thành cụm ống Trong trình làm việc giả sử có vài ống nhiệt bị hỏng hệ thống làm việc Mặt khác thay ống nhiệt bị hỏng hệ thống hoạt động Trong hệ thống điều hoà trung tâm, theo yêu cầu tiêu chuẩn vệ sinh, ln ln cần bổ sung tối thiểu 20% gió tươi (khơng khí ngồi trời có nhiệt độ, độ ẩm cao) vào hệ thống, điều đồng nghĩa với việc cần phải thải bỏ 20% lưu lượng gió tuần hồn (có nhiệt độ thấp) Từ lý trên, ý tưởng đề tài chế tạo thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt để tận dụng lượng nhiệt lạnh gió thải để làm mát sơ gió tươi cấp vào hệ thống điều hồ khơng khí B,Mục đích nghiên cứu: Đề xuất giải pháp tiết kiệm lượng cho hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm việc sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt kiểu – Kiểu ống nhiệt C, Nhiệm vụ nghiên cứu: Nghiên cứu hoạt động hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm, tính toán, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt kiểu áp dụng cho việc tiết kiệm lượng hệ thống điều hồ trung tâm Tính tốn, đánh giá khả tiết kiệm lượng sử dụng thiết bị D, Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: thiết bị tiết kiệm lượng hệ thống điều hoà trung tâm Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thiết bị phịng thí nghiệm, đánh giá thông số vận hành, tiêu hao điện năng, khả tiết kiệm lượng sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng kiểu mới, khảo sát đánh giá cơng trình cụ thể Hà Nội E, Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết, tham khảo kết cơng trình khoa học công bố, đo đạc, khảo sát thực tế cơng trình cụ thể, nghiên cứu khả làm việc thiết bị phịng thí nghiệm F, Dự kiến đóng góp mới: Giới thiệu phương pháp, thiết bị tiết kiệm kiểu sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm MỤC LỤC MỞ ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ 12 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 12 1.1.1 Khái niệm 12 1.1.2 Vai trị điều hịa khơng khí sinh họat, cơng nghệ sản xuất 12 1.2 KHƠNG KHÍ, MƠI TRƯỜNG KHƠNG KHÍ 14 1.2.1 Giới thiệu chung khơng khí 14 1.2.2 Các thông số trạng thái khơng khí 15 1.2.3 Biểu đồ I-d khơng khí ẩm 20 1.2.3 Mơi trường khơng khí 23 1.2.4 Những ảnh hưởng mơi trường khơng khí sinh hoạt người 24 1.3 Q TRÌNH CƠNG NGHỆ XỬ LÝ KHƠNG KHÍ 30 1.3.1 Định nghĩa cơng nghệ xử lý khơng khí 30 1.3.2 Các trình cơng nghệ xử lý khơng khí 30 1.4 HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ 43 1.4.1 Khái niệm phân loại 43 1.4.2 Máy điều hoà cục bộ: 44 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM 57 2.1 TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG ĐHKK TRUNG TÂM 57 2.1.1 CÁC CHU TRÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT ĐIỂN HÌNH TRONG HỆ THỐNG ĐHKK TRUNG TÂM 57 2.1.2 CÁC KHÂU TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG VÀ TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐHKK TRUNG TÂM 59 2.2 NHÓM CÁC GIẢI PHÁP VỀ QUẢN LÝ 61 2.2.1 CHỌN CHẾ ĐỘ SỬ DỤNG HỢP LÝ 61 2.2.2 SỬ DỤNG BỒN TRỮ LẠNH 62 2.2.3 TỐI ƯU HOÁ HOẠT ĐỘNG CỦA THÁP GIẢI NHIỆT 63 2.3 NHÓM CÁC GIẢI PHÁP VỀ KỸ THUẬT 68 2.3.1 DÙNG BIẾN TẦN CHO BƠM, QUẠT 68 2.3.2 PHƯƠNG PHÁP THU HỒI NHIỆT THẢI 72 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ỐNG NHIỆT TRỌNG TRƯỜNG 75 CHO VIỆC TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM 75 3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ỐNG NHIỆT 75 3.1.1 CẤU TẠO CỦA ỐNG NHIỆT 75 3.1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA ÔNG NHIỆT 76 3.2 PHÂN LOẠI ỐNG NHIỆT 77 3.2.1 THEO LỰC TÁC DỤNG ĐỂ ĐƯA CHẤT LỎNG NGƯNG QUAY TRỞ VỀ PHẦN SÔI 78 3.2.2.THEO PHẠM VI NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG 80 3.2.3 THEO MÔI CHẤT NẠP 81 3.2.4 THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ỐNG NHIỆT 81 3.2.5 THEO HÌNH DẠNG ỐNG 81 3.3 ƯU ĐIỂM CỦA ỐNG NHIỆT 81 3.4 ỨNG DỤNG CỦA ỐNG NHIỆT 82 3.5 TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM 86 3.5.1 SỬ DỤNG ỐNG NHIỆT ĐỂ GIẢM CÔNG SUẤT DÀN LẠNH, GIẢM CÔNG SUẤT SẤY TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM 87 3.5.2 SỬ DỤNG ỐNG NHIỆT NHẰM TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM 89 3.5.3 CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 94 3.5.4 THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HOẠT ĐỘNG CỦA ỐNG NHIỆT 96 CHƯƠNG TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM KHI SỬ DỤNG THIẾT BỊ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG KIỂU ỐNG NHIỆT 100 4.1 KHÁCH SẠN SHERATON HÀ NỘI 100 4.2 HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TẠI KHÁCH SẠN SHERATON HÀ NỘI 101 4.2.1 Các tổ hơp thiết bị hệ thống lạnh điều hoà khơng khí 101 4.2.2 Hệ thống điều hồ trung tâm AC1, AC2 103 4.2 TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TẠI KHÁCH SẠN SHERATON HÀ NỘI 109 KẾT LUẬN 112 KẾT LUẬN 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Xác định thông số trạng thái không khí biểu đồ I-d 21 Hình 1.2: Các q trình thay đổi trạng thái khơng khí biểu đồ I-d 22 Hình 1.3: Các vùng thay đổi trạng thái khơng khí 22 Hình 1.4: Nhiệt độ hiệu tương đương 26 Hình 1.5: Q trình sấy khơng khí 31 Hình 1.6: Quá trình làm lạnh khơng khí 32 Hình 1.7: Q trình hồ trộn khơng khí 33 Hình 1.8: Biểu diễn q trình cơng nghệ khơng khí nước lạnh buồng phun máy điều hòa 35 Hình 1.9: Q trình cơng nghệ khơng khí nước q nhiệt 37 Hình 1.10: Q trình cơng nghệ khơng khí qua buồng phun 38 Hình 1.11: Quá trình làm khơ khơng khí dung dịch hút ẩm 39 Hình 1.12: Làm khơ khơng khí silicoghen 39 Hình 1.13: Q trình thay đổi trạng thái khơng khí phịng điều hồ 40 Hình 1.14: Sơ đồ ngun lý thiết bị điều hồ với nhiều cơng đoạn xử lý khơng khí 41 Hình 1.15: Qúa trình cơng nghệ xử lý khơng khí vào mùa hè 42 Hình 1.16: Hỗn hợp trình cơng nghệ khơng khí - mùa đơng 43 Hình 1.17: Máy điều hịa cục loại cục 45 Hình 1.18: Máy điều hịa cục dạng tủ 46 Hình 1.19: Máy điều hịa cục loại dàn nóng – nhiều dàn lạnh 46 Hình 1.20: Máy điều hòa VRV 47 Hình 1.21: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa bán cục 48 Hình 1.22: Sơ đồ máy điều hồ kiểu lắp ghép có sử dụng tuần hồn 49 Hình 1.23: Giàn sấy bề mặt trao đổi nhiệt- sử dụng nước nóng 51 Hình 1.24: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo buồng phun 52 Hình 1.25: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo tách giọt nước 52 Hình 1.26: Sơ đồ xử lý khơng khí buồng phun 53 Hình 1.27: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm cấp thẳng 55 Hình 1.28: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hịa trung tâm có sử dụng khơng khí tuần hồn 56 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm điển hình 57 Hình 2.2: Cấu tạo loại AHU 59 Hình 2.3: Máy lạnh (Water Chiller) giải nhiệt nước 60 Hình 2.4: Cấu tạo tháp giải nhiệt 63 Hình 2.5: Bảo ơn đường ống gió 67 Hình 2.6: Làm bề mặt bình ngưng 67 Hình 2.7: Đồ thị đường đặc tính bơm 70 Hình 2.8: Đường đặc tính bơm tốc độ 1480 v/p sử dụng van tiết lưu điều chỉnh lưu lượng 70 Hình 2.9: Đường đặc tính bơm tốc độ 1480 v/p sử dụng biến tần thay đổi tốc độ bơm 71 Hình 2.10: Sơ đồ tuần hồn hệ thống điều hồ khơng khí 73 Hình 2.11: Biểu diễn q trình hồ trộn khơng khí tuần hồn khơng khí ngồi trời 73 Hình 2.12: Nguyên lý hoạt động thiết bị thu hồi nhiệt kiểu ống nhiệt hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm 74 Hình 3.1: Ống nhiệt 75 Hình 3.2 Quá trình hoạt động ống nhiệt biển đồ T-s 77 Hình 3.3: Ống nhiệt trọng trường 78 Hình 3.4: Ống nhiệt mao dẫn 79 Hình 3.5: Ống nhiệt ly tâm làm mát động điện 80 Hình 3.6: Sử dụng ống nhiệt làm mát thiết bị điện tử 83 Hình 3.7: Hệ thống chân đỡ ống nhiệt để làm mát đường ống 84 Hình 3.8: Sử dụng ống nhiệt làm thu lượng mặt trời cho bình nước nóng 84 Hình 3.9: Sử dụng ống nhiệt ngành cơng nghiệp ô tô dùng để làm mát động cơ, làm mát đèn pha chiếu sáng, sưởi ấm ca bin… 85 Hình 4.1a: Sơ đồ ngun lý máy điều hồ AC1, AC2 104 Hình 4.1b: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy điều hoà AC1, AC2 1- Khoang lấy khơng khí tuần hồn từ tuyến ống hơi, 2- Khoang quạt tuần hoàn lắp đặt phía khoang lọc bụi, khoang trung gian lắp đặt van xả khí ngồi trời, van điều chỉnh lưu lượng khơng khí tuần hồn van liên kết tuyến ống AC1 AC2, 4- khoang hoà trộn khí tươi tuần hồn, 5- khoang lọc bụi, 6- khoang làm lạnh khơng khí , 7- khoang tách giọt nước sau dàn lạnh, 8- khoang công tác- khoang đệm, 9khoang sấy khơng khí, 10 - khoang tăng ẩm, 11- khoang quạt đẩy, 12 - Khoang quạt tuần hoàn a) Các thơng số kỹ thuật hệ thống điều hồ AC1, AC2 Thơng số kỹ thuật điều hòa AC1 - Mã hiệu: MCC14 – AC1, xuất xứ Hoa Kỳ - Lưu lượng khơng khí cấp AC1 max 10.750 m3/h, 5.500 m3/h - Áp lực quạt cấp: 800 Pa - Lưu lượng khơng khí tuần hoàn max 6.500 m3/h, 3.200 m3/h - Áp lực quạt tuần hồn: 600 Pa - Cơng suất lạnh: 180.000 kcal/h - Công suất sấy: 40 kW, công suất phun ẩm: 20 kg/h - Động quạt đẩy N= 11 kW - Động quạt tuần hoàn: N= kW Thơng số kỹ thuật điều hòa AC2 105 - Mã hiệu: MCC14 – AC2, xuất xứ Hoa Kỳ - Lưu lượng khơng khí cấp: max 8.850 m3/h; 4.500 m3/h - Áp lực quạt K7: 800 Pa - Lưu lượng khơng khí tuần hoàn: max 6.150 m3/h; 3.500 m3/h - Áp lực quạt tuần hồn: 600 Pa - Cơng suất lạnh: 180.000 kcal/h - Công suất sấy: 40 kW, công suất phun ẩm: 20 kg/h - Động quạt đẩy N= 11 kW - Động quạt tuần hoàn: N= kW b) Chức năng, nhiệm vụ, chế độ làm việc, quy tắc vận hành các trình cơng nghệ khơng khí điều hồ trung tâm AC1, AC2 Chức nhiệm vụ Hệ thống điều hòa trung tâm AC1, AC2 sử dụng nước lạnh từ trạm lạnh, có nhiệm vụ đảm bảo chế độ vi khí hậu cho tất phịng sinh hoạt, phịng hội nghị, hội thảo, phịng cơng năng, hệ thống hành lang… Thơng số khơng khí tất phòng khu trái là: Mùa hè nhiệt độ t = 25 1,50C; độ ẩm = 70 10% Mùa đông nhiệt độ t = 23 1,50C; độ ẩm = 70 10% Các chế độ làm việc Các máy điều hòa trung tâm AC1, AC2 làm việc theo nguyên lý hệ thống điều hòa với lưu lượng khơng khí thay đổi theo phụ tải nhiệt ẩm, nồng độ CO phòng sinh hoạt (Variable Air Volume AHU) cung cấp chế độ nhiệt ẩm tiện nghi cho phòng điều hòa Máy điều hòa AC1, AC2 gồm quạt hút, quạt đẩy có trang bị biến tần để thay đổi tốc độ quạt (dẫn tới thay đổi lưu lượng khơng khí), giàn lạnh, sấy điện, phun ẩm, phin lọc bụi van gió khí tươi tuần hoàn + Nguyên lý làm việc máy điều hòa AC1, AC2: - Điều chỉnh nhiệt độ điểm thổi: Khi nhiệt độ điểm thổi điều hòa AC1,AC2 lớn nhỏ giá trị nhiệt độ đặt trước, thiết bị DDC điều khiển động van chiều giàn lạnh sấy điện để đưa nhiệt độ điểm thổi 106 trùng với giá trị đặt trước Van chiều giàn lạnh đóng hồn toàn sấy điện làm việc ngược lại sấy điện tắt van chiều làm việc - Điều chỉnh tách ẩm: Khi độ ẩm khơng khí hồi AC1, AC2 lớn giá trị độ ẩm đặt trước, thiết bị DDC so sánh độ sai lệch ẩm với độ sai lệch nhiệt độ điều khiển động van chiều dàn lạnh với tín hiệu sai lệch lớn để thực chế độ tách ẩm Trong trình tách ẩm, nhiệt độ điểm thổi thấp giá trị đặt trước, thiết bị DDC điều khiển sấy điện để đưa nhiệt độ điểm thổi trùng với giá trị đặt trước - Điều chỉnh ẩm: Khi độ ẩm khơng khí hồi AC1, AC2 nhỏ giá trị độ ẩm đặt trước, thiết bị DDC điều khiển máy phun ẩm để đưa độ ẩm khơng khí hồi trùng với giá trị độ ẩm đặt trước - Điều khiển quạt đẩy AC1, AC2 quạt hút ( hay gọi quạt tuần hoàn) AC1, AC2: hộp van gió điều chỉnh lưu lượng (Variable Air Volume Box) van gió điều chỉnh vơ cấp phịng điều hịa đóng mở để thay đổi lưu lượng khơng khí cấp vào phịng, áp suất tĩnh tuyến ống cấp tăng lên giảm Để trì áp suất tĩnh tuyến ống giá trị đặt trước (200 Pa), tốc độ quạt cấp điều chỉnh biến tần thiết bị DDC Tốc độ quạt hút điều khiển thay đổi tương ứng với thay đổi tốc độ quạt cấp để trì cân áp suất hút đẩy phòng điều hòa - Điều khiển van gió ngồi trời: Khi chế độ làm việc tiết kiệm máy điều hòa AC1,AC2 bật nhiệt độ khơng khí ngồi trời nằm khoảng teconomizer temp setpoint - 20C (t economizer temp setpoint - giá trị điểm đặt chuyển sang chế độ tiết kiệm), thiết bị DDC điều khiển van gió ngồi trời khoảng điều chỉnh từ vị trí đến mở hồn tồn để thay đổi tỷ lệ hịa trộn khí ngồi trời khí tuần hồn nhằm trì nhiệt độ điểm thổi điều hịa giá trị đặt trước Nếu van gió ngồi trời mở hết, nhiệt độ điểm thổi lớn giá trị đặt trước, thiết bị DDC điều khiển van chiều giàn lạnh mở để đưa nhiệt độ điểm thổi trùng với giá trị đặt trước Các van gió hồi van gió hịa trộn mắc liên động với van gió ngồi trời để đảm bảo việc thay đổi tỷ 107 lệ hòa trộn khí ngồi trời khí tuần hồn Các van gió ngồi trời nằm vị trí (mở 30%) chế độ làm việc tiết kiệm máy điều hịa khơng bật nhiệt độ khơng khí ngồi trời nằm khoảng t economizer temp - 20C - Điều khiển nhiệt độ phòng điều hòa: Để điều khiển nhiệt độ phòng sinh hoạt phòng kho, sử dụng hộp van điều chỉnh lưu lượng (HV), van gió điều khiển vơ cấp (VĐ) kết hợp với sấy điện cục phòng Khi nhiệt độ phòng điều hòa lớn giá trị đặt trước, thiết bị DDC điều khiển mở hộp van HV van gió VĐ từ vị trí đến max để tăng lưu lượng khơng khí cấp vào phịng điều hịa đưa nhiệt độ phòng trùng với giá trị đặt trước Khi nhiệt độ phòng điều hòa nhỏ giá trị đặt trước, thiết bị DDC điều khiển đóng hộp van HV van gió VĐ từ vị trí max đến vị trí để giảm lưu lượng khơng khí cấp vào phịng điều hịa đưa nhiệt độ phòng trùng với giá trị đặt trước, van gió nằm vị trí mà nhiệt độ phòng thấp giá trị đặt trước, thiết bị DDC điều khiển sấy điện làm việc để đưa nhiệt độ phòng trùng với giá trị đặt trước Giá trị nhiệt độ đặt trước thay đổi thơng qua máy tính điều khiển trung tâm, thiết bị DDC thông qua Termostart phịng điều hịa c) Các q trình cơng nghệ khơng khí điều hồ K6PB6 K7PB7 - Mùa hè: Khơng khí ngồi trời hồ trộn với khơng khí tuần hồn từ hệ PB6, PB7 sau làm khoang lọc bụi với lượt lọc thơ lọc tinh, khơng khí làm lạnh xử lý ẩm khoang lạnh, quạt đẩy chuyển khơng khí xứ lý tới phịng cần điều hồ qua tuyến ống có hệ van điện điều chỉnh lưu lượng lắp đặt tuyến ống Khơng khí từ phịng quạt tuần hoàn hút về, phần cấp tái sử dụng đưa vào khoang hoà trộn điều hoà, phần theo tuyến ống xả ngồi trời - Mùa đơng: 108 Khơng khí ngồi trời hồ trộn với khơng khí tuần hồn từ hệ quạt hút sau làm khoang lọc bụi với lượt lọc thô lọc tinh, khơng khí sấy nóng khoang sấy, tăng ẩm khoang tăng ẩm nhờ lấy nước từ máy tạo lắp phía điều hồ cấp vào khơng khí sau xử lý nhiệt ẩm, quạt đẩy chuyển đến phòng điều hoà qua tuyến ống hệ thống van điều chỉnh lưu lượng, số phịng có thiết bị sấy cục để vi chỉnh nhiệt Khơng khí từ phòng quạt hút hút về, phần cấp tái sử dụng đưa vào khoang hoà trộn điều hoà, phần theo tuyến ống xả trời 4.2 TIỀM NĂNG TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH VÀ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TẠI KHÁCH SẠN SHERATON HÀ NỘI Như tính tốn phân tích, thiết kế sơ quy mơ phịng thí nghiệm thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm chương Khi sử dụng thiết bị này, với yêu cầu phụ tải lạnh cơng suất dàn lạnh giảm 8,27% (kết thí nghiệm chương 3) Theo lý thuyết tính tốn, cơng suất dàn lạnh xác định sau: Q0 = G(IM – IV) = Qn = (Vn)Cn(tnr – tnv), kW (4-1) Trong Qn: lượng nhiệt mà nước lạnh lấy khỏi khơng khí cần làm mát, kW Vn: lưu lượng thể tích nước lạnh qua dàn lạnh, m3/s Cn: nhiệt dung riêng nước lạnh vào dàn lạnh AHU, kJ/kg.độ tnr, tnv: Nhiệt độ nước lạnh ra, vào dàn lạnh AHU, 0C Từ lập luận thấy, cơng suất dàn lạnh giảm đồng nghĩa với việc lưu lượng nước lạnh qua dàn lạnh giảm lượng tương ứng, thực nghiệm đề tài, công suất dàn lạnh giảm 8,27%, lưu lượng nước lạnh qua dàn lạnh giảm 8,27% ( điều kiện nhiệt độ nước lạnh vào dàn lạnh không thay đổi, nhiệt dung riêng nước lạnh coi không thay đổi) Khi lưu lượng nước qua dàn lạnh AHU giảm, dẫn đến công suất hoạt động máy lạnh giảm Từ công thức xác định Hệ số sử dụng lượng hiệu máy lạnh: 109 COP = Q0/N Ta có: N = Q0/COP (4-2) Ở COP: hệ số sử dụng lượng hiệu máy lạnh, hệ số lý thuyết nhà sản xuất thiết bị cung cấp N: công suất máy nén lạnh, kW Dễ dàng nhận thấy, Mặt khác công suất máy lạnh giảm cơng suất ngưng tụ giảm, ta có quan hệ kỹ thuật lạnh Qk = Q0 + N Trong đó: Qk: Cơng suất ngưng tụ máy lạnh, kW Qk = (Vk)Ck(tkr – tkv), kW (4-3) Vk: lưu lượng thể tích nước làm mát qua bình ngưng máy lạnh, m3/s Ck: nhiệt dung riêng nước làm mát qua bình ngưng máy lạnh, kJ/kg.độ tkr, tkv: Nhiệt độ nước lạnh ra, vào làm mát qua bình ngưng máy lạnh, 0C Từ quan hệ (4-1), (4-2), (4-3) thấy, cơng suất dàn lạnh AHU giảm dẫn đến việc giảm công suất bơm nước lạnh, công suất máy nén lạnh máy lạnh, cơng suất bơm nước tuần hồn giải nhiệt bình ngưng Công suất Công suất tiêu hao tiêu hao không sử SỬ DỤNG Lượng dụng BỘ TKNL tiết kiệm TKNL kiểu KIỂU ỐNG (%) ống nhiệt NHIỆT (%) (%) Dàn lạnh AHU 100 91,73 8,27 Bơm 100 70 30 Thiết bị nước lạnh Ghi Bơm sử dụng biến tần ( theo kết 110 phân tích chương 3) Máy nén lạnh 100 91,73 8,27 máy lạnh Tính tốn trường hợp chưa kể đến máy nén sử dụng biến tần Bơm nước làm 100 70 30 Bơm sử dụng biến mát bình tần ( theo phân tích ngưng máy chương 3) lạnh Bảng 4.1: Tiềm tiết kiệm lượng hệ thống điều hoà trung tâm sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt Bảng 4.1 thể lượng tiết kiệm lượng cho hệ thống lạnh điều hồ khơng khí sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt 111 KẾT LUẬN I NHỮNG THÀNH TỰU ĐẠT ĐƯỢC Đồ án thực nhiệm vụ đặt ra: Nghiên cứu hoạt động hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm Tính tốn, thiết kế thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm Đánh giá sơ tiềm tiết kiệm lượng, sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm Với nhiệm vụ thực được, đồ án đạt mục đích nghiên cứu mình: Đã đề xuất giải pháp có tính khả thi cao nhằm mục đích tiết kiệm lượng hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm Cụ thể sau: Giới thiệu cách khái quát sở lý thuyết tính tốn, thực nghiệm, xây dựng mơ hình thiết bị thí nghiệm thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm Bằng tính tốn lý thuyết thực nghiệm, đồ án chứng minh cách định lượng tiềm tiết kiệm lượng sử dụng thiết bị TKNL kiểu ống nhiệt hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm Các nghiên cứu đồ án rõ khâu có khả tiết kiệm lượng cao hệ thống điều hồ khơng khí trung tâm II HẠN CHẾ Mặc dù cố gắng, đồ án số tồn sau: Thực nghiệm dừng lại quy mơ phịng thí nghiệm mà chưa lắp đặt, sử dụng đánh giá thực tế Do nhiều nguyên nhân chủ quan khách quan, số tính tốn cụ thể mặt kinh tế số trường hợp cụ thể, số phụ tải thực tế địa bàn quận Tây Hồ chưa thực 112 III ĐỀ XUẤT Trong thời gian tới, tác giả thực đồ án tiếp tục nghiên cứu, hợp tác với số khách sạn lớn địa bàn Quận Tây Hồ triển khai ứng dụng hệ thống thiết bị TKNL vào thực tiễn Trên sở tiếp tục nghiên cứu, thu thập số liệu, phân tích đánh giá có tính tốn cụ thể lợi ích mặt kinh tế 113 PHỤ LỤC Kết thực nghiệm Nhiệt độ điểm Ngày đo (trung t = t2 - t1 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 34,1 35,7 23,5 22,8 27,3 29,8 32,7 1,6 33,9 35,5 24,1 23,1 27,2 29,6 32,4 1,6 33,8 35,5 23,3 22,2 27,4 29,6 32,2 1,5 33,7 35,3 23,9 23,1 26,9 28,9 31,7 1,6 33,7 35,2 23,1 22,4 26,8 29,7 31,7 1,5 33,6 35,1 23,5 22,9 26,7 29,3 31,3 1,5 33,5 35,0 24,4 23,5 26,2 27,5 29,8 1,5 33,2 34,8 23,5 22,8 25,4 26,3 29,7 1,6 32,8 34,5 22,5 21,2 24,3 25,8 29,7 1,7 10 32,8 34,4 22,7 21,9 23,3 25,9 29,5 1,6 11 32,7 34,3 22,9 22,5 23,1 25,5 29.1 1,6 12 32,6 34,3 22,5 21,8 23,5 25,6 29,4 1,7 13 32,6 34,2 22,6 21,9 23,4 25,8 28,6 1,6 14 32,5 34,1 22,5 21,8 23,3 25,4 28,7 1,6 15 28,5 29,6 23,1 22,5 23,2 25,0 27,1 1,1 16 28,5 29,5 22,5 21,8 22,5 24,6 26.9 1,0 17 28,4 29,5 22,8 22,3 23,1 24,8 27,2 1,1 18 28,5 29,4 23,5 22,9 22,9 24,3 27,2 0,9 bình) 114 Nhiệt độ điểm Ngày đo (trung t = t2 - t1 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 19 28,5 29,3 23,4 23,2 23,1 24,5 27,3 0,8 20 28,4 29,2 23,7 23,5 22,8 24,4 26.9 0,8 21 28,2 29,4 23,5 22,8 23,0 24,4 27,1 1,2 22 27,6 28,7 23,5 22,9 23,9 24,7 26,5 1,1 23 27,7 28,6 23,4 22,5 24,1 24,9 26,2 0,9 24 27,7 28,5 23,1 22,9 23,5 24,7 26,2 0,8 25 27,6 28,5 23,5 22,2 24,4 25,5 26,3 0,9 bình) 115 KẾT LUẬN Từ nghiên cứu, phân tích đánh giá trên, luận văn hoàn thành nhiệm vụ, mục tiêu đặt cho mục đích nghiên cứu Luận văn: Nghiên cứu sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt hệ thống điều hịa khơng khí Với kiến thức quản lý thu nhận từ khóa học, với kinh nghiệm tích lũy q trình cơng tác học tập, với nỗ lực thân đặc biệt nhờ giúp đỡ quý báu TS Bùi Mạnh Tú , hồn thành luận văn với mong muốn đóng góp phần nhỏ bé việc nghiên cứu sử dụng thiết bị tiết kiệm lượng kiểu ống nhiệt hệ thống điều hịa khơng khí Để hồn thành luận văn tơi cịn nhận ủng hộ giúp đỡ gia đình, bạn bè, đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Bùi Mạnh Tú, người bỏ nhiều công sức giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cám ơn thầy cô giáo Trường Đại học Điện lực giúp đỡ em trình làm luận văn này, cuối mong tiếp tục nhận công tác, giúp đỡ người q trình hồn thiện tri thức cơng việc sau này./ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Hà Mạnh Thư (2001),”Thiết bị trao đổi nhiệt”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Bùi Hải (2001), “Tính tốn thiết kế, thiết bị trao đổi nhiệt”, Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Đăng Trung, Nguyễn Quân (1997), “Cơ sở kỹ thuật điều tiết khơng khí”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Calvin, Silverstein (1992), “Design and Technology of Heat pipes for cooling and Heat Exchange”, Taylor – Francis Bùi Mạnh Tú (2005), “Nghiên cứu tính chất nhiệt ống nhiệt mao dẫn”, Luận án Ths Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, Vũ Xuân Hùng (2001), “Hệ thống điều hồ khơng khí thơng gió”, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật David Reay, Peter Kew (2006), “Heat pipes – Theory, Design and Applications”, Butterworth – Heineman Ramesh K.Shah, Dusan P Sekulié (2003), “Fundamentals of Heat exchanger design”, John Wiley & Sons, inc Tài liệu kiểm tốn lượng Cơng ty TNHH Phát Triển Năng Lượng Systech (Systech Eco) Website: tietkiemnangluong.com 10 Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Hà Mạnh Thư (2001), “Thiết bị trao đổi nhiệt”, NXB Khoa học Kỹ thuật 11 Bùi Hải, Trần Văn Vang (2008), “Ống nhiệt ứng dụng ống nhiệt”, NXB Bách Khoa Hà Nội 12 LM Markovits, Trần Đình Long, Bùi Ngọc Thư, Bùi Thiên Dụ, Hà Học Trạc (dịch) (1975), “Các chế độ hệ thống lượng”, NXB Khoa học Kỹ thuật 117 13 Nguyễn Công Hân, Nguyễn Quốc Trung, Đỗ Anh Tuấn (2002), “Nhà máy nhiệt điện”, NXB Khoa học Kỹ thuật 14 [Nguyễn Sĩ Mão (2006), “Lò hơi”, NXB Khoa học Kỹ thuật 15 Công ty THHH MTV thí nghiệm điện Miền Bắc (2012), “Tài liệu kiểm tốn lượng nhà máy Điện” 16 Bộ Công Thương (2013), “Tài liệu đào tạo người quản lý lượng (Chương trình mục tiêu quốc gia sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả)” 17 Luật số 50/2010/QH12 V/v sử dụng NL tiết kiệm hiệu 18 Nghị định 51/2011/NĐ-CP Quy định chi tiết biện pháp thi hành luật sử dụng NL tiết kiệm hiệu 19 Thông tư 09/2012/TT-BCT Quy định việc báo cáo, KH thực sử dụng NL tiết kiệm hiệu - thực việc KTNL 20 Bùi Hải (2005), “Tính tốn thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí theo phương pháp mới”, NXB KHKT 118