Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án: Thiết kế hệ thống ĐHKK VRV cho hội trường nêu lên tổng quan về điều hòa không khí; tính phụ tải nhiệt ẩm; thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí; tính toán lắp đặt máy và hệ thống cấp gió tươi của điều hòa không khí.
Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường LỜI NĨI ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hòa khơng khí cũng có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất Ngày nay, điều hòa tiện nghi khơng thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao mà còn cả trong các căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ơ tơ, tầu hỏa, tầu thủy,… Điều hòa cơng nghệ trong những năm qua cũng đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình cơng nghệ trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, viễn thơng, máy tính, quang học, cơ khí chính xác, hóa học,… Với đề tài “thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí VRV cho một hội trường (theo thiÕt kÕ héi trêng trêng §H Kinh tÕ - dạng VRV cấp gió tươi gián tiếp)”. sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo chịu trách nhiệm hướng dẫn về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho cơng việc trong tương lai của mình Trong suốt q trình làm đồ án với sự nổ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy: PGS.TS Võ Chí Chính và các thầy cơ khác trong khoa, em hi vọng đồ án mơn học của mình sẽ hồn thành tốt đẹp. Trong phần thuyết minh này em sẽ cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc từ đầu đến cuối, tuy nhiên trong khi làm đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, nhầm lẫn. Vì vậy rất mong nhận được ý kiến đóng góp xây dựng của bạn đọc, sự chỉ bảo q báu của thầy cơ. Em xin chân thành cảm ơn ! GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 1 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 1.1. Vai trò của điều hòa khơng khí Hệ thống điều hòa khơng khí được áp dụng lần đầu tiên vào khoảng năm 1920 mục đích của nó nhằm tạo ra mơi trường thuận lợi cho các hoạt động của con người và thiết lập các điều kiện phù hợp với các cơng nghệ sản xuất, chế biến, bảo quản máy móc thiết bị, Trước đây thường có ý nghĩ sai lầm rằng hệ thống điều hòa khơng khí là hệ thống dùng để làm mát khơng khí. Thật ra vấn đề khơng hồn tồn đơn giản như vậy. Ngồi nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong khơng gian cần điều hòa mức u cầu, hệ thống điều hòa khơng khí phải giữ độ ẩm khơng khí trong khơng gian đó ổn định ở một mức quy định nào đó. Bên cạnh đó, cần phải chú ý đến vấn đề bảo đảm độ trong sạch của khơng khí, khống chế độ ồn và sự lưu thơng hợp lý của dòng khơng khí Nói chung, có thể chia khái niệm điều hòa khơng khí thường được mọi người sử dụng thành 3 loại với các nội dung rộng hẹp khác nhau: Điều tiết khơng khí: thường được dùng để thiết lập các mơi trường thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị, đáp ứng các u cầu của cơng nghệ sản xuất, chế biến cụ thể Điều hòa khơng khí: nhằm tạo ra các mơi trường tiện nghi cho các sinh hoạt của con người Điều hòa nhiệt độ: nhằm tạo ra mơi trường có nhiệt độ thích hợp GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 2 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Như vậy phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnh nhiệt độ trong khơng gian cần điều hòa khơng phải lúc nào cũng theo chiều hướng giảm so với nhiệt độ của mơi trường xung quanh. Tương tự như vậy, độ ẩm của khơng khí cũng có thể được điều chỉnh khơng chỉ giảm mà có khi còn được u cầu tăng lên so với độ ẩm ở bên ngồi Một hệ thống điều hòa khơng khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái của khơng khí trong khơng gian cần điều hòa ở trong vùng quy định nào đó, nó khơng thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện khí hậu bên ngồi hoặc sự biến đổi của phụ tải bên trong. Từ những điều đã nói, rõ ràng có một mối liên hệ mật thiết giữa các điều kiện thời tiết ở bên ngồi khơng gian cần điều hòa với chế độ hoạt động và các đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa khơng khí Mặc dù hệ thống điều hòa khơng khí có những tính chất tổng qt đã nêu trên, tuy nhiên trong thực tế người ta thường quan tâm đến chức năng cải thiện và tạo ra mơi trường tiện nghi nhằm phục vụ con người là chủ yếu. Với ý nghĩa đó, có thể nói rằng, trong điều kiện khí hậu Việt Nam, nhất là ở các tỉnh phía nam, nhiệm vụ của hệ thống điều hòa khơng khí thường chỉ là làm giảm nhiệt độ và độ ẩm của khơng khí bên trong khơng gian cần điều hòa so với khơng khí ở bên ngồi và duy trì nó ở vùng đã quy định. Điều hòa khơng khí khơng chỉ ứng dụng cho các khơng gian đứng n như: nhà ở, hội trường, nhà hát, khách sạn, nhà hàng, bệnh viện, văn phòng làm việc,… Mà còn ứng dụng cho các khơng gian di động như ơ tơ, tàu thủy, xe lửa, máy bay,… 1.1.1 Mối quan hệ giữa mơi trường và cơ thể con người: Tùy từng mục đích cụ thể mà hệ thống điều hòa khơng khí có chức năng khác nhau, chủ yếu ta xem hệ thống điều hòa khơng khí là phương tiện nhằm tạo ra mơi trường tiện nghi, thoải mái cho các hoạt động của con người Khơng thể có tiêu chuẩn hoặc u cầu về mơi trường giống nhau cho tất cả mọi con người. Nói chung, tùy theo tuổi tác và mức độ vận động của cơ thể mà việc phát GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 3 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường nhiệt và sự cảm nhận dễ chịu hay khơng dưới tác động của mơi trường xung quanh hồn tồn khác nhau Như chúng ta đã biết, cơ thể con người có thể được xem tương tự như một cái máy nhiệt. Đối với một con người bình thường, nhiệt độ phần bên trong của cơ thể khoảng chừng 370C. Do cơ thể ln ln sản sinh ra một lượng nhiệt nhiều hơn nó cần, cho nên để duy trì ổn định nhiệt độ của phần bên trong cơ thể con người ln ln thải nhiệt ra mơi trường xung quanh. Thơng thường người ta chia mức độ vận động đó ra thành các loại: nhẹ, trung bình và nặng. Có thể đưa ra một số ví dụ sau: hoạt động của cơ thể con người trong các lớp học, phòng làm việc, được xem là vận động nhẹ, các hoạt động trong vũ trường xem là vận động nặng. Tùy vào mức độ vận động của cơ thể mà lượng nhiệt thải ra sẽ ít hay nhiều Như đã rõ, nhiệt phát ra từ cơ thể con người thơng qua 2 hình thức: truyền nhiệt (dẫn nhiệt, toả nhiệt đối lưu và bức xạ) và toả ẩm. Ở trường hợp đối lưu, lớp khơng khí tiếp xúc với cơ thể sẽ dần dần nóng lên và có xu hướng đi lên, khi đó lớp khơng khí lạnh hơn sẽ tiến đến thế chỗ và từ đó hình thành nên sự chuyển động tự nhiên của lớp khơng khí bao quanh cơ thể, chính sự chuyển động này đã lấy đi một phần nhiệt lượng của cơ thể thải ra mơi trường. Bức xạ là hình thức thải nhiệt thứ hai, trong trường hợp này nhiệt từ cơ thể sẽ bức xạ ra bất kỳ bề mặt xung quanh nào có nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ của của cơ thể, hình thức trao đổi nhiệt này hồn tồn độc lập với hiện tượng đối lưu đã nói ở trên và khơng phụ thuộc vào nhiệt độ của khơng khí xung quanh Cần phải chỉ rõ ra rằng, 3 thơng số mơi trường có ảnh hưởng lớn đến mức độ trao đổi nhiệt giữa mơi trường và cơ thể là: nhiệt độ, độ ẩm tương đối và đặc điểm chuyển động của dòng khơng khí Ảnh hưởng của nhiệt độ: khi nhiệt độ khơng khí xung quanh giảm xuống, cường độ trao đổi nhiệt đối lưu giữa cơ thể và mơi trường sẽ tăng lên. Cường độ này càng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 4 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường tăng khi độ chênh lệch nhiệt độ này khá lớn thì nhiệt lượng cơ thể mất đi càng lớn và đến một mức nào đó sẽ bắt đầu có cảm giác khó chịu và ớn lạnh. Việc giảm nhiệt độ của các bề mặt xung quanh sẽ làm gia tăng cường độ trao đổi nhiệt bằng bức xạ, ngược lại, nếu nhiệt độ của các bề mặt xung quanh tiến gần đến nhiệt độ cơ thể thì thành phần trao đổi nhiệt bằng bức xạ sẽ giảm đi rất nhanh Ảnh hưởng của độ ẩm: chính độ ẩm tương đối của khơng khí xung quanh quyết định mức độ bay hơi, bốc ẩm từ cơ thể ra ngồi mơi trường. Nếu độ ẩm tương đối giảm xuống, lượng ẩm bốc ra từ cơ thể sẽ càng nhiều, điều đó cũng có nghĩa là cơ thể sẽ thải nhiệt ra mơi trường nhiều hơn. Kinh nghiệm cho thấy, nếu nhiệt độ của khơng khí là 270C thì độ ẩm khơng khí để có cảm giác dễ chịu nên vào khoảng 50% Ảnh hưởng của dòng khơng khí: Tùy thuộc vào mức độ chuyển động của dòng khơng khí mà lượng ẩm thốt ra từ cơ thể sẽ nhiều hay ít. Khi chuyển động của dòng khơng khí tăng lên thì lớp khơng khí bảo hòa xung quanh bề mặt cơ thể càng dễ bị kéo đi để nhường chổ cho khơng khí khác ít bảo hòa hơn, do đó khả năng bốc ẩm từ cơ thể sẽ nhiều hơn. Cũng cần phải thấy chuyển động của dòng khơng khí khơng chỉ ảnh hưởng đến lượng ẩm bốc mà còn ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt bằng đối lưu. Rõ ràng, q trình đối lưu càng mạnh khi chuyển động của dòng khơng khí càng lớn 1.2 Các hệ thống ĐHKK: Hệ thống điều hồ cục bộ: Máy điều hồ cửa sổ, máy điều hồ hai mảnh, kiểu ghép, kiểu rời thổi tự do Hệ thống điều hồ phân tán: Máy điều hồ VRV, máy điều hồ làm lạnh bằng nước (water chiller) Hệ thống điều hồ trung tâm: Máy điều hồ dạng tủ cấp gió bằng hệ thống kênh gió GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 5 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 1.2.1 Hệ thống điều hồ cục bộ: Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hòa khơng khí trong một phạm vi hẹp, thường chỉ là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ Trên thực tế loại máy điều hòa kiểu này gồm 4 loại phổ biến sau: Máy điều hòa dạng cửa sổ (window type) Máy điều hòa kiểu rời (split type) Máy điều hòa kiểu ghép (multisplit type) Máy điều hòa đặt nền thổi tự do (free blow floor standing split type) 1.2.1.1 Máy điều hòa khơng khí dạng cửa sổ (Window Type): Máy điều hòa dạng cửa sổ thường được lắp đặt trên tường trơng giống như các cửa sổ nên được gọi là máy điều hòa khơng khí dạng cửa sổ Máy điều hòa dạng cửa sổ là máy điều hòa có cơng suất nhỏ nằm trong khoảng 7.000 24.000 Btu/h với các model chủ yếu sau: 7.000, 9.000, 12.000, 18.000 và 24.000 Btu/h. Tùy theo hãng máy mà số model có thể nhiều hay ít a) C ấu tạo: Về cấu tạo, máy điều hòa dạng cửa sổ là một tổ máy lạnh được lắp đặt hồn chỉnh thành một khối chữ nhật tại nhà máy sản xuất, trên đó có đầy đủ dàn nóng, dàn lạnh, máy nén lạnh, hệ thống đường ống ga, hệ thống điện và ga đã nạp sẵn. Người lắp đặt chỉ việc đấu nối điện là máy có thể hoạt động và sinh lạnh \ \ \ \ \ 9 GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 6 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 1: cấu tạo máy điều hồ khơng khí dạng của sổ Chú thích: 1 Dàn nóng; 2 Máy nén ; 3 Động cơ quạt; 4 Quạt dàn lạnh 5 Dàn lạnh; 6 Lưới lọc; 7 cửa hút gió lạnh; 8 Cửa thổi gió; 9 Tường nhà Hình trên trình bày cấu tạo bên trong của một máy điều hòa dạng cửa sổ. Bình thường dàn lạnh đặt phía bên trong phòng, dàn nóng nằm phía ngồi. Quạt dàn nóng và dàn lạnh đồng trục và chung động cơ. Quạt dàn lạnh thường là quạt dạng ly tâm kiểu lồng sóc cho phép tạo lưu lượng và áp lực lớn để có thể thổi gió đi xa. Riêng quạt dàn nóng là kiểu hướng trục. Ở giữa máy có vách ngăn cách khoang dàn lạnh và khoang dàn nóng Gió trong phòng được hút vào cửa hút nằm ở giữa phía trước máy và được đưa vào dàn lạnh làm mát và thổi ra cửa gió đặt phía trên hoặc bên cạnh. Cửa thổi gió có các cánh hướng gió có thể chuyển động qua lại nhằm điều chỉnh hướng gió tới các vị trí bất kỳ trong phòng Khơng khí giải nhiệt dàn nóng được lấy ở hai bên hơng của máy. Khi quạt hoạt động gió tuần hồn vào bên trong và được thổi qua dàn nóng và sau đó ra ngồi. Khi lắp đặt máy điều hòa cửa sổ cần lưu ý đảm bảo các cửa lấy gió nhơ ra khỏi tường một khoảng cách nhất định khơng được che lấp các cửa sổ lấy gió b) Đặc điểm máy điều hòa cửa sổ: Ưu điểm: Dễ dàng lắp đặt và sử dụng Giá thành tính trung bình cho đơn một đơn vị cơng suất lạnh thấp Đối với cơng sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hòa cửa sổ rất kinh tế, chi phí đầu tư và vận hành đều thấp Nhược điểm: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 7 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Cơng suất thấp, tối đa là 24.000 Btu/h Đối với các tòa nhà lớn, khi lắp đặt máy điều hòa dạng cửa sổ sẽ rất phải phá vỡ kiến trúc và làm giảm mỹ quan của cơng trình Dàn nóng xả khí nóng ra bên ngồi nên chỉ có thể lắp đặt trên tường ngồi. Đối với các phòng nằm sâu trong cơng trình thì khơng thể sử dụng máy điều hòa dạng này, nếu sử dụng cần có ống thốt gió nóng ra ngồi rất phức tạp. Tuyệt đối khơng nên xả gió nóng ra hành lang vì nếu xả gió nóng ra hành lang sẽ tạo ra độ chênh nhiệt độ rất lớn giữa khơng khí trong phòng và ngồi hành lang rất nguy hiểm cho người sử dụng Kiểu loại khơng nhiều nên người sử dụng khó khăn lựa chọn. Hầu hết các máy có bề mặt trong khá giống nhau nên mặt mỹ quan người sử dụng khơng có được lựa chọn rộng rãi 1.2.1.2 Máy điều hòa khơng khí kiểu rời: Để khắc phục nhược điểm của máy điều hòa cửa sổ là khơng thể lắp đặt cho các phòng nằm sâu trong cơng trình và sự hạn chế về kiểu mẫu, người ta chế tạo ra máy điều hòa kiểu rời, ở đó dàn lạnh và dàn nóng được tách thành hai khối. Vì vậy, máy điều hòa dạng này còn có tên là máy điều hòa kiểu rời hay máy điều hòa hai mảnh Máy điều hòa rời gồm hai cụm dàn nóng và dàn lạnh được bố trí tách rời nhau. Nối liên kết giữa hai cụm là các ống đồng dẫn gas và dây điện điều khiển. Máy nén thường đặt ở bên trong cụm dàn nóng, điều khiển làm việc của máy từ dàn lạnh thơng qua bộ điều khiển có dây hoặc điều khiển từ xa Máy điều hòa kiểu rời có cơng suất nhỏ từ 9.000 Btu/h đến 69.000 Btu/h bao gồm chủ yếu các model sau: 9.000, 12.000, 18.000, 24.000, 36.000, 48.000 và 60.000 Btu/h. Tùy theo từng hãng chế tạo máy mà số model mỗi chủng loại có khác nhau Theo chế độ làm việc người ta phân ra thành hai loại: Máy một chiều và máy hai chiều Theo đặc điểm của dàn lạnh có thể chia ra: Máy điều hòa gắn tường, đặt nền, áp trần, dấu trần, cassette, máy điều hòa kiểu vệ tinh GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 8 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 1) Sơ đồ ngun lý: APTOMAT ỐNG DỊCH ĐI DÀN NÓNG ỐNG GA VỀ DÀN LẠNH TRANE DÃY ĐÈN ĐIỀU KHIỂN DÂY ĐỘNG LỰC ỐNG XẢ NƯỚC NGƯNG DÃY ĐÈN ĐIỀU KHIỂN ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Hình 2: Sơ đồ ngun lý máy điều hồ kiểu rời Trên hình là sơ đồ ngun lý của máy điều hòa kiểu rời, theo sơ đồ này hệ thống có các thiết bị chính sau: a) Dàn lạnh (indoor unit): Được đặt bên trong phòng, là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhơm. Dàn lạnh có trang bị quạt kiểu ly tâm (lồng sóc). Dàn lạnh có nhiều dạng khác nhau cho phép người sử dụng có thể lựa chọn kiểu phù hợp với kết cấu tòa nhà và khơng gian lắp đặt, cụ thể như sau: Loại đặt sàn (Floor Standing) Loại treo tường (Wall Mounted) Loại áp trần (Ceiling Suspended) Loại cassette Loại giấu trần (Concealed Type) Loại vệ tinh (Ceiling Mounted Builtin) b) Dàn nóng (outdoor unit): Cũng là dàn trao đổi nhiệt kiểu ống đồng cánh nhơm, có quạt kiểu hướng trục. Dàn nóng có cấu tạo cho phép lắp đặt ngồi trời mà khơng cần GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 9 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường che chắn mưa nắng. Tuy nhiên, cần tránh nơi có nắng gắt và bức xạ trực tiếp mặt trời, vì như vậy sẽ làm giảm hiệu quả làm việc của máy c) Ống dẫn gas: Liên kết dàn nóng và lạnh là một cặp ống dịch lỏng và gas. Kích cỡ ống dẫn được ghi trong các tài liệu kỹ thuật của máy hoặc có thể căn Thương vào các đầu nối của máy. Ống dịch nhỏ hơn ống gas. Các ống khi lắp đặt nên kẹp vào để tăng hiệu quả làm việc của máy. Ngồi cùng bọc ống mút cách nhiệt d) Dây điện điều khiển: Ngồi hai ống dẫn gas, dẫn dịch giữa dàn nóng và dàn lạnh còn có các dây điện điều khiển. Tùy theo hãng máy mà số lượng dây có khác nhau, từ 3 đến 6 sợi. Kích cỡ nằm trong khoảng từ 0,75 đến 2,5 mm2 e) Dây điện động lực: Dây điện động lực ( dây điện nguồn) thường được nối với dàn nóng. Tùy theo cơng suất máy mà điện nguồn là 1 pha hay 3 pha. Thường cơng suất từ 36.000 Btu/h trở lên sử dụng điện 3 pha. Số dây điện động lực tùy thuộc vào máy 1 pha, 3 pha và hãng máy Ưu điểm: So với máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa rời cho phép lắp đặt ở nhiều khơng gian khác nhau Có nhiều kiểu loại dàn lạnh cho phép người sử dụng có thể lựa chọn loại thích hợp nhất cho cơng trình cũng như sở thích cá nhân Do chỉ có hai cụm nên việc lắp đặt tương đối dễ dàng Giá thành rẻ Rất tiện lợi cho các khơng gian nhỏ hẹp và các hộ gia đình Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa Nhược điểm: Cơng suất hạn chế, tối đa là 60.000 Btu/h Độ dài đường ống và chênh lệch độ cao giữa các dàn bị hạn chế Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả khơng cao, đặc biệt những ngày trời nóng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 10 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 9: Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp Trong đó: 1van điều chỉnh, 2cửa hồi gió, 3buồng hồ trộn, 4thiết bị xử lý nhiệt ẩm, 5quạt, 6kênh gió, 7miệng thổi gió, 8khơng gian phòng, 9miệng hút, 10kênh gió hồi, 11quạt hồi gió, 12cửa thải gió Ngun lý hoạt động: Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N (t N , N ) với lưu lượng GN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, được đưa vào buồng hòa trộn 3 để hòa trộn với khơng khí hồi có trạng thái T với lưu lượng G T qua cửa hồi gió 2. Hỗn hợp hòa trộn có trạng thái C sẽ được đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm 4, tại đây nó được xử lý theo một chương trình cài sẵn đến trạng thái O và được quạt 5 vận chuyển theo kênh gió 6 vào phòng 8. Khơng khí sau khi ra khỏi miệng thổi 7 có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT , ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái từ V đến T. Sau đó một phần khơng khí được thải ra ngồi qua cửa thải 12 và một phần lớn được quạt hồi gió 11 hút về qua các miệng hút 9 theo kênh hồi gió 10 Đồ thị: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 33 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 10: Đồ thị Id 3.2.2 Cơ sở tính tốn lý thuyết sơ đồ: 3.2.2.1 Xác định các điểm nút trên đồ thị Id: Ta xác định các điểm nút dựa vào đồ thị phụ tải, tính Q0 phù hợp với điều kiện thực tế để chọn cụm điều hồ khơng khí VRV cho cơng trình bệnh viện này như sau: + Các điểm: N (t N 33,9 C , N 59%), T (t T 25 C , T 60%) đã xác định theo các thơng số tính tốn ban đầu. Tra đồ thị của khơng khí ẩm ở áp suất B = 745mmHg, ta được: + điểm N: d N + điểm T: d T 20 g / kgkk ; I N 12 g / kgkk , I T 82kJ / kgkk 52kJ / kgkk + Điểm hòa trộn C nằm trên đoạn NT và vị trí được xác định theo tỷ lệ hòa trộn như sau: TC CN GN GT GN G GN + GN: lưu lượng gió tươi cần cung cấp được xác định theo điều kiện vệ sinh, (kg/s) GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 34 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường + G: lưu lượng gió tổng tuần hồn qua thiết bị xử lý khơng khí, (kg/s) + Tổng nhiệt thừa lớn nhất là: QT + Tổng lượng ẩm thừa là: Wt 145,3KW 0,01204 Kg / s + Điểm O V là giao của đường song song với đường QT WT T 95% Hệ số góc của tia q trình: tg 145,3 12068 đi qua điểm T 0,01204 QT WT 145,3 0,01204 12068kJ / kg arctg12068 89 Xác định các q trình: + Q trình OC: q trình xử lý ở dàn lạnh + Q trình OT: q trình xử lý nhiệt ẩm trong phòng Tổng lưu lượng khơng khí cần thiết để triệt tiêu tồn bộ nhiệt thừa và ẩm thừa của cơng trình bệnh viện là: G Qt IT IT : entanpi khơng khí trong phòng, với 145,3 14,53 (kg/s) 52 42 IV t 12068, 95% IV = 42 (kJ/kg), dV = 10 (g/kg kk) IT = 52 (kJ/kg), dT = 12 (g/kg kk) G = GN + GT = GC Trong đó: GN : lưu lượng gió tươi, (kg/s) GT : lưu lượng gió tái tuần hồn, (kg/s) GC : lượng gió điểm hòa trộn, (kg/s) Để tính tốn GN lấy các giá trị cho ở bảng 1.4 GN phải đạt ít nhất 10% lượng gió tuần hồn G. GN n Vk 3600 Trong đó: n : số người trong phòng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 35 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Vk : lượng khơng khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 đơn vị thời gian, (m3/h) 1,2(kg / m ) Nếu khơng đạt, lấy tổng lưu lượng gió tươi: G N 10%G Lưu lượng gió tái tuần hồn: GT 14,53 1,453 13,077(kg / s ) Tổng thể tích gió tuần hồn: L G G GN 0,1 14,53 1,453(kg / s ) 14,53 12 (m3/s) 1,2 1,2(kg / m ) Với: Xác định điểm hòa trộn C qua IC hoặc dC: IC IT dC dT GT G GT G IN dN GN 13,077 1,453 52 82 55(kJ / kgkk ) G 14,53 14,53 GN 13,077 1,453 12 20 12,8( g / kgkk ) G 14,53 14,53 Với: dN = 20 (g/kg kk) IN= 82 (kJ/kgkk) dT = 12 (g/kg kk) IT = 52 (kJ/kg kk) Tổng năng suất lạnh yêu cầu: Qo G (IC I O ) 14,53 (55 42) 189( KW ) Với: I0 = IV = 42 (kJ/kg) Tổng năng suất làm khô thiết bị xử lý: Wo G (d C d O ) 14,53 (12,8 10) 40,684( g / s) 0,041( kg / s ) 3.2.3 Bảng kết quả tính tốn cho tồn bộ cơng trình: Tên Phòng QT [KW ] WT [kg/s] IV GN G [kJ/kg [kg/s [kg/s ] ] ] GT [kg/s] Ic dc Q0 [kJ/kg [g/kgkk [KW ] ] ] GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 36 SVTH: Lê Quang Hồng W0 [kg/s] Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hội Trườn g Nhà Kho 145,3 17,2 0,0120 0,0005 42 1,453 14,53 42 0,172 1,72 13,07 1,548 55 12,8 55 12,8 189 0,041 22,36 0,0048 3.3 Lựa chọn máy và thiết bị: 3.3.1 Lựa chọn thiết bị các phòng: Dựa theo bảng kết quả tính tốn cơng suất nhiệt Q0 trên và tuỳ theo diện tích của mỗi phòng thiết kế ta có thể chọn được thiết bị cho từng phòng. Ta có thể chọn sau: + Hội trường: loại máy điều hòa VRV, Cassette và cấp gió gián tiếp + Nhà kho: Loại máy điều hòa 2 mảnh, treo tường và cấp gió trực tiếp 3.3.2 Lựa chọn máy điều hòa khơng khí: Căn cứ theo cơng suất nhiệt Q0 và tuỳ theo diện tích của mỗi phòng thiết kế mà ta dựa vào catalogue của hãng TRANE (điều hòa 2 mảnh), hãng DAIKIN (điều hòa VRV) để lựa chọn máy điều hòa khơng khí cho từng phòng như sau: Bảng kết quả chọn máy Tên Phòng Hội Trường Nhà Kho Diện Cơng Số tích suất lượng (m2) (Btu/h) (máy) 522 39700 18 FXF100LVE cassete 03 RX28MY1 48 39100 02 MCV036AA áp trần 02 TTK536KB Model Dàn Lạnh Số Loại lượng (máy) Model Dàn Nóng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 37 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 1. Thông số kỹ thuật của dàn lạnh đã chọn: a) Dàn lạnh VRV Cassette: Model: DAIKIN FXF125LVE Capacity: 49700 Btu/h 10000 Kcal/h 11,6kW Dimensions ( HxWxD) (mm): 288x840x840 Weight (kg): 29,0 Air Flow Rate (H/L) (m3/min): 26/21 Liquid Pipe (mm): ø9,5 Gas Pipe (mm): ø19,1 Connectable Outdoor Unit: R 410A P Series b) Dàn lạnh 2 mảnh áp trần: Model: TRACE MCV036AA Capacity: 39100 Btu/h 11,5 kW Dimensions ( HxWxD) (mm): 782x457x1850 Weight (kg): 110 Air Flow Rate (H/L) (m3/min): 30/24 2. Thơng số kỹ thuật của dàn nóng đã chọn: a) Dàn nóng hệ thống lạnh VRV: Model: RX28MY1 Liquid Pipe (mm): ø 25,4 Gas Pipe (mm): ø 53,98 Connectable Outdoor Unit: R 410A P Series b) Dàn nóng hệ thống lạnh cục bộ 2 mảnh: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 38 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Model: TTK536KB CHƯƠNG 4 TÍNH TỐN LẮP ĐẶT MÁY VÀ HỆ THỐNG CẤP GIĨ TƯƠI 4.1. Thiết kế lắp đặt máy: 4.1.1. Thiết kế, bố trí thiết bị: a) Dàn lạnh: Ta chọn máy ĐHKK của hãng DAIKIN nên việc lắp đặt phải tn thủ đúng các qui tắt của hãng để đảm bảo kỹ thuật Chiều cao tối thiểu giữa trần giả và trần thật là 335mm. Để đảm bảo cho việc lắp đặt thiết bị, đường ống và bảo trì Hình 11: Lắp đặt dàn lạnh GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 39 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 12 : Lắp đặt ống thốt nước b) Dàn nóng: Cơng suất dàn nóng khá lớn mỗi cụm gồm có ba máy như hình 8 và ở cơng trình này theo như tính tốn ban đầu và chọn máy thì ta chọn 1 cụm máy với tổng cơng suất lạnh là 189 kW. Dàn nóng được bố trí ở phía trên, bên ngồi mặt sàn tầng 2 của cơng trình Dưới đây là sơ đồ lắp đặt 1 cụm máy theo đúng catalogue của hãng DAIKIN Hình 13: Chi tiết đầu nối ống lỏng và hơi GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 40 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Hình 14: Chi tiết nối ống gas vào máy 4.1.2. Tính tốn đường ống gas: Theo Catalogue ID, ta có: d1 = 9,5 / 15,9 (mm) So với sơ đồ trên ta tính được : d d 12 d 12 Vậy : d2 = 12,7 / 25,40 (mm) Áp dụng công thức: d d 12 d 22 Vậy : d3 = 15,88 / 28,58 (mm) d4 d12 d12 d 32 Vậy : d4 = 22,22/ 41,28 (mm) 4.2. Thiết kế hệ thống cấp gió tươi: GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 41 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 4.2.1. Tính tốn lưu lượng gió tươi: Tên phòng Hội Trường GN [kg/s] 1,453 G [kg/s] 14,53 GT [kg/s] 13,077 Nhà Kho 0,172 1,72 1,548 4.2.1. Thiết kế, lắp đặt hệ thống gió tươi: a) Các thiết bị phụ của đường ống gió: Một số thiệt bị phụ lắp đặt trên đường ống gió mà một hệ thống điều hồ khơng khí hiện đại có thể áp dụng Chớp gió: Chớp gió (louvre) là cửa lấy gió tươi từ ngồi hoặc thải gió xả ra ngồi trời. Chớp gió thường có các cánh chớp nằm ngang có độ nghiêng phù hợp tránh mưa hắt vào ảnh hưởng đến đường ống gió và có lưới bảo vệ chuột bọ hoặc chim chóc lọt vào đường ống gió từ bên ngồi. Cánh chớp thường là loại cố định khơng điều chỉnh được. Do phải chịu mưa gió ngồi trời nên các chớp gió thường làm bằng vật liệu chịu ảnh hưởng của thời tiết Phin lọc gió: Phin lọc gió (air filter) còn gọi là phin lọc bụi hoặc bộ lọc bụi sử dụng để lọc bụi cho phòng điều hồ khơng khí. Trong phòng điều hồ tiện nghi thơng thường, phin lọc bụi là các loại tấm lưới lọc. Phin gồm 1 khung kim loại với các túi vải xếp song song. Túi vải có thể tháo ra vệ sinh được Van gió: Van gió (damper) dùng để điều chỉnh lượng gió kể cả đóng mở ONOFF đường gió. Van gió có nhiều loại khác nhau. Theo hình dáng có dạng vng, chữ nhật hoặc tròn. Theo số lượng lá gió điều chỉnh có thể là một lá (tấm),2 hoặc nhiều lá. Theo cách vận GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 42 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường hành có thể điều chỉnh bằng tay, có loại điều chỉnh bằng động cơ điện hoặc thuỷ lực, khí nén Van chặn lửa: Van chặn lửa là thiết bị có cấu tạo gần giống van gió nhưng khả năng tự động đóng chặt đường gió vào và ra, cơ lập phòng có hoả hoạn ra khỏi hệ thống đường ống gió. Van chặn lửa gồm một khung kim loại và có các cánh xếp cũng bằng kim loại. Các cánh xếp được giữ căng nhờ lò xo và xếp gọn ở phía trên khung. Lò xo được giữ bằng một cầu chảy. Khi nhiệt độ đạt 720C cầu chảy chảy ra, các cánh xếp ập xuống nhờ trọng lực và lực lò xo đóng kín cửa thơng gió, cơ lập phòng có hoả hoạn Miệng thổi, miệng hút: Miệng thổi là thiết bị cuối cùng trên đường ống gió có nhiệm vụ cung cấp và khuếch tán gió vào phòng, phân phối đều khơng khí điều hồ trong phòng, sau đó khơng khí được đưa qua miệng hút tái tuần hồn về thiết bị xử lý khơng khí Miệng thổi và miệng hút cũng được phân ra nhiều loại khác nhau tuỳ thuộc hình dáng, vị trí lắp đặt, cơng dụng và tác dụng phân bố khơng khí, tốc độ khơng khí,… b) Thiết kế hệ thống kênh gió: Trong hệ thống điều hồ khơng khí, hệ thống kênh gió có chức năng dẫn và phân phối gió tới các nơi khác nhau tuỳ theo u cầu Nhiệm vụ của người thiết kế hệ thống kênh gió là phải đảm bảo các u cầu cơ bản sau : Ít gây ồn Tổn thất nhiệt nhỏ Trở lực đường ống bé Đường ống gọn, đẹp và khơng làm ảnh hưởng mỹ quan cơng trình Chi phí đầu tư và vận hành thấp Tiện lợi cho người sử dụng GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 43 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Phân phối đều cho hộ tiêu thụ c) u cầu của hệ thống kênh gió: Có 2 loại kênh gió chủ yếu là kênh gió treo và kênh gió ngầm. Trong hệ thống này ta bố trí hệ thống kênh gió treo trên các giá đỡ đặt ở trên cao. u cầu của kênh gió treo cần phải đảm bảo : Kết cấu gọn nhẹ Bền và chắc chắn Dẫn gió hiệu quả, thi cơng nhanh chóng Vật liệu sử dụng cho đường ống là tơn tráng kẽm, với kết cấu hình chữ nhật, do kết cấu phù hợp với kết cấu nhà, dễ treo đỡ, chế tạo , bọc cách nhiệt và đặc biệt là các chi tiết cút, tê, chạc 3, chạc 4,… dễ chế tạo hơn các kiểu tiết diện khác Cách nhiệt : để tránh tổn thất nhiệt, đường ống được bọc một lớp cách nhiệt bằng bơng thuỷ tinh, bên ngồi bọc lớp giấy bạc chống cháy và phản xạ nhiệt. Để chống chuột làm hỏng ta bọc lưới bảo vệ. Đường ống đi ngồi trời được bọc thêm lớp tơn ngồi cùng để bảo vệ tránh mưa nắng Ghép nối ống : để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống được gia cơng từng đoạn ngắn theo kích cỡ của các tấm tơn. Việc lắp ráp thực hiện bằng bích làm bằng sắt V hoặc bích tơn Treo đỡ : ta bố trí giá treo trên trần, khi nối kênh gió với thiết bị chuyển động như quạt, miệng thổi thì ta nối qua ống mềm để khử chấn động theo kênh gió. Với phần ống có kích thước lớn thì làm gân gia cường trên bề mặt ống gió, đường ống sau khi được gia cơng và lắp ráp xong được làm kín bằng silon 4.2.3 Chọn quạt cấp gió tươi: Chọn quạt cho hệ thống cấp gió tươi: Trước tiên tiến hành lựa chọn quạt, cần lưu ý xác định rõ các vấn đề sau: Nơi đặt và nhiệm vụ kỹ thuật mà quạt phải thực hiện GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 44 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Các đặc điểm của hệ thống dẫn đi kèm u cầu về độ ồn Chi phí năng lượng Các đặt điểm về vận hành Dựa vào bản vẽ thiết kế ta chọn 2 quạt cấp gió với thơng số mỗi quạt như sau: Quạt thơng gió tròn cánh vát KM40T Hãng sản xuất : KOMASU Cơng suất : 180 W Lưu lượng gió : 48 m3/ph = 800 l/s Tốc độ quay : 1400 vòng/ph Kích cỡ cánh quạt : 400 mm 4.2.4 Tính tốn đường ống gió tươi: Nhiệm vụ thiết kế hệ thống kênh gió là phải đảm bảo phân bố lưu lượng gió cho các miệng thổi đều nhau. Giả sử tất cả các miệng thổi cỡ kích thước bằng nhau ta chỉ cần khống chế tốc độ gió trung bình ở các miệng thổi bằng nhau Để tính tổn thất thiết kế đường ống dẫn khơng khí ta áp dụng phương pháp ma sát đồng đều, phương pháp này là thiết kế hệ thống kênh gió sao cho tổn thất áp suất trên 1m chiều dài đường ống là như nhau trên tồn tuyến ống. Phương pháp này thích hợp cho các hệ thống thuộc loại tốc độ thấp, được dùng phổ biến để thiết kế đường ống cấp, ống hồi và ống thải gió Với lưu lượng u cầu của khơng gian điều hồ: V = 1,453 kg/s = 1,21 m3/s Chọn đoạn AB làm tiết diện điển hình. Lưu lượng gió qua tiết diện đầu là: V1 = 1,21 m3/s = 1210 l/s Chọn tốc độ đoạn đầu là: 7m / s GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 45 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Diện tích tiết diện đoạn ống đầu là: f1 Chọn kích thước đoạn đầu: a b V1 1,21 0,173m 450 400mm Tra bảng ta có đường kính tương đương của đoạn ống AB là: dtđ = 464 mm Dựa vào lưu lượng V1 = 1210 l/s và dtđ = 464 mm tra đồ thị ta được tổn thất áp suất 1m ống là: p1 1,7 pa / m Tính tốn các kích thước đoạn ống còn lại dựa theo bản vẽ: Đoạ Lưu lượng n % AB BC CD DE EF 100 80 60 40 20 m /s 1,21 0,968 0,726 0,484 0,242 Tiết diện % 100 84,5 67,5 48 27 Tốc độ m 0,173 0,146 0,117 0.083 0,047 [m/s] 6,63 6,21 5,83 5,15 Kích thước a b[mm] 450 450 400 350 300 400 350 350 300 250 Tính tổng trở lực Đoạn AB BC CD DE EF Chi tiết Đường ống Đường ống Đường ống Đường ống Đường ống dtđ [mm] 464 433 409 354 299 Chiều dài [m] 3,5 7,5 7,5 7,5 4,6 Ta có tổng chiều dài tương đương của cả các đường ống chính là L = 36,6 m Tổn thất ma sát trên đường ống pms L p1 30,6 1,7 52,02 N / m Tổn thất cục bộ tại các cút trên đường ống GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 46 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường p cb Trong đó: : là hệ số tổn thất cục bộ, chọn 0,25 : khối lượng riêng của khơng khí, chọn 0,25 1,2 2 pcb 1,2kg / m 7,35 N / m Vậy tổng trở lực đường ống chính của máy là: p p ms pcb 52,02 7,53 59,37 N / m Do khơng đảm bảo áp suất tĩnh đồng đều trên từng đoạn ống nên cần bố trí van gió để điều chỉnh lưu lượng các nhánh The end GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 47 SVTH: Lê Quang Hồng ... Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường Nhờ hệ thống ống nối REFNET nên dễ dàng lắp đặt đường ống và tăng độ tin cậy cho hệ thống Hệ thống đường ống nhỏ nên rất thích hợp cho các tòa nhà cao tầng khi khơng gian... Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường 1.2.1 Hệ thống điều hồ cục bộ: Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hòa khơng khí trong ... GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính 19 SVTH: Lê Quang Hồng Đồ Án Mơn Học Thiết Kế Hệ Thống ĐHKK VRV Cho Hội Trường v ®c v ®c v ®c v ®c v ®c mt mt mt mt mt mh mh mh mh mh wp Hình 6: Sơ đồ ngun lý hệ thống điều hồ dạng tủ