MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU….
LỜI CẢM ƠN…
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN…
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ....
1.1 VAI TRÒ CỦA ĐHKK:....
1.2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐHKK VRV:...
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH VÀ CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ....
2.1 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ:...
2.2 CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN:...
CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH....
3.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:...
3.2 TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆN ẨN THỪA:....
3.2.1 Nhiệt hiện do bức xạ qua kính vào phòng Q11:...
3.2.2 Nhiệt hiện do bức xạ qua trần: bỏ qua.....
3.2.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22:...
3.2.3.1 Nhiệt truyền qua tường Q22t:...
3.2.3.2 Nhiệt truyền qua cửa sổ (kính) Q22k:...
3.2.3.3 Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c:....
3.2.4 Nhiệt hiện truyền qua sàn hoặc nền Q23: ...
3.2.5 Nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng Q31: ...
3.2.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q32: ...
3.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4: ...
3.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN: ...
3.2.9 Nhiện hiện và ẩn do gió tươi lọt vào Q5h và Q5â: ...
CHƯƠNG 4. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ...
4.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐHKK:...
4.2 TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐHKK:...
4.2.1 Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor):...
4.2.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor): ..
4.2.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor): ...
4.2.4 Hệ số đi vòng: BF....
4.2.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF:..
4.2.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: tS...
4.2.7 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh: ...
4.3 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ TUẦN HOÀN MỘT CẤP:..
4.4 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐHKK:...
CHƯƠNG 5. CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ....
5.1 CHỌN MÁY VRV:...
5.1.1 Điều chỉnh các thông số:....
5.1.2 Chọn dàn lạnh: ....
5.1.3 Chọn dàn nóng:...
5.1.4 Bố trí các dàn:...
CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIÓ TƯƠI....
6.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU:...
6.2 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN VÀ CỠ ỐNG TRÊN CÁC ĐOẠN:...
6.3 TỔN THẤT ÁP SUẤT:..
6.3.1 Tổn thất áp suất ma sát:..
6.3.2 Tổn thất áp suất cục bộ:...
6.3.3 Chọn quạt:...
TÀI LIỆU THAM KHẢO....
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hòa không khí cũng đã có bước phát triển vượt bậc, ngày càng trở nên quen thuộc hơn trong đời sống và sản xuất. Ngày nay, điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao... Trong những năm qua ngành điều hòa không khí (ĐHKK) cũng đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, máy tính, cơ khí chính xác, hóa học... Ở trên ta đã thấy được tầm quan trọng to lớn của ĐHKK. Vì vậy việc học tập nghiên cứu, tiến tới thiết kế, chế tạo các hệ thống ĐHKK là điều rất cần thiết. Nhận thức được sự cần thiết ấy, em thực hiện đồ án này với mong muốn củng cố thêm những kiến thức đã được tiếp thu trong thời gian học tập trên ghế nhà trường, được tiếp xúc nhiều hơn với công việc thực tế, thu lượm những kinh nghiệm quý báu cho quá trình công tác sau này.
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy : Ths……………. Khoa Nhiệt - Lạnh trường Cao đẳng Lý Tự Trọng người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Cao đẳng Lý Tự Trọng đã truyền dạy cho em những kiến thức quý báu giúp em có được lý thuyết cơ sở vững vàng và tạo điều kiện giúp em trong suốt quá trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn tạo điều kiện quan tâm giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án.
TP, Hồ chí minh ngày … tháng … năm 20…
Nhóm sinh viên thực hiện
…………………..
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.1 VAI TRÒ CỦA ĐHKK:
Hệ thống điều hòa không khí được áp dụng lần đầu tiên vào khoảng năm 1920 mục đích của nó nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho các hoạt động của con người và thiết lập các điều kiện phù hợp với các công nghệ sản xuất, chế biến, bảo quản máy móc thiết bị,...
Nói chung, có thể chia khái niệm điều hòa không khí thường được mọi người sử dụng thành 3 loại với các nội dung rộng hẹp khác nhau:
- Điều tiết không khí: thường được dùng để thiết lập các môi trường thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị, đáp ứng các yêu cầu của công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể.
- Điều hòa không khí: nhằm tạo ra các môi trường tiện nghi cho các sinh hoạt của con người.
- Điều hòa nhiệt độ: nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ thích hợp.
1.2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐHKK VRV:
Điều hòa trung tâm VRV – Giải pháp điều hòa trung tâm cho các tòa nhà lớn, văn phòng, khách sạn, bệnh viện, biệt thự… VRV là viết tắt của từ tiếng Anh “Variable Refrigerant Volume”. nghĩa là hệ thống điều hòa trung tâm có lưu lượng môi chất có thể thay đổi được thông qua điều chỉnh tần số dòng điện.
- Nhược điểm:
+ Giống như máy điều hoà hai cụm, máy VRV có nhược điểm là không lấy được gió tươi nên người ta đã thiết kế thiết bị hồi nhiệt lấy gió tươi đi kèm rất hiệu quả. Thiết bị hồi nhiệt này không những hạ nhiệt độ mà còn hạ được độ ẩm của gió tươi đưa vào phòng.
+ Gas vận chuyển trong hệ thống phức tạp dễ gây rò rỉ và tắc nghẽn
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÀO KHÔNG KHÍ
2.1 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌC HỆ THỐNG ĐHKK:
Trước khi so sánh để lựa chọn giữa các hệ thống điều hòa, ta cần nắm được các đặc điểm về kiến trúc của các tòa nhà chung cư cần lưu ý khi lựa chọn hệ thống điều hòa không khí:
- Yêu cầu về điều hòa của chung cư là điều hòa tiện nghi.
- Tòa nhà chung cư được chia làm nhiều hộ, nhiều phòng với các nhu cầu sử dụng điều hòa khác nhau.
- Chiều cao của tòa nhà có ảnh hưởng tới khả năng lắp đặt.
- Có yêu cầu về thẩm mĩ, cảnh quan, kiến trúc.
2.2 CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN:
Do công trình ở Tp.HCM nên ta chọc các thông số như bảng 2.2.
CHƯƠNG 3
TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHO CÔNG TRÌNH
3.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:
Văn phòng loại 4 phương án 2 đặt Tp.HCM, công trình có nhu cầu điều hòa không khí vào mùa hè cho văn phòng với khoảng 100 đến 200 người hoạt động mỗi ngày.
3.2 TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆN ẨN THỪA:
3.2.1 Nhiệt hiện do bức xạ qua kính vào phòng Q11:
- Có rèm che:
Q11 = nt×F×Rk× ℇc×ℇđs×ℇmm×ℇkh×ℇm (W)
- Không có rèm che:
Q11 = nt×F×RT×ℇc×ℇđs×ℇmm×ℇkh×ℇm×ℇr (W)
RK = [0.4×ak + tk×(am + tm + rk×rm + 0.4×ak×am)]×RN, (W/m2)
Tp.HCM có vĩ độ 10oBắc, nhiệt độ đọng sương tds = 18oC, kính trong được sử dụng đều là kính Antisun màu xám và dày 20mm (khác kính cơ bản), khung nhôm, bên trong có rèm che màu trung bình.Với hệ thống điều hoà hoạt động 24h/24h, gs = 500kg/m2.
Hệ số mặt trời, khi không có màn che ℇr = 1( Áp dụng cho 2 cửa kính không có màn che ở VP lớn có F = 8,1 m2 hướng Đông và Tây).
3.2.2 Nhiệt hiện do bức xạ qua trần: bỏ qua
3.2.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22:
3.2.3.1 Nhiệt truyền qua tường Q22t:
Q22t = kt×Ft×Δt (W)
Tra bảng 4.11 TL [1]:
Lớp vữa trát có:
- Bề dày: d1 = 20mm;
- Hệ số dẫn nhiệt: l1 = 0.93W/mK;
Lớp gạch là gạch rỗng xây với vữa nhẹ:
- Bề dày: d2 = 200mm;
- Hệ số dẫn nhiệt: l2 = 0.58W/mK;
3.2.3.3 Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c:
Q22c = kc×Fc×Δt (W)
+ Văn phòng lớn sử dụng cửa kính đã tính ở bảng 3.2.1
Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua vách Q22 được tổng kết.
3.2.4 Nhiệt hiện truyền qua sàn hoặc nền Q23:
Sàn bê tông dày 150mm có lớp vữa ở trên 25mm có lát gạch vinyl 3mm. Tra bảng 4.15 TL [1] ta chọn được hệ số truyền nhiệt k = 2,78 W/m2.k
Q23 = k×F×Δt W
Dt = tN – tT = 34 – 25= 9 K
3.2.5 Nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng Q31:
Sử dụng loại đèn huỳng quang: chọn giá trị N = 12 W/m2 sàn, nd = 0,7 đến 0,85, ta chọn 0,8 , đèn hoạt động 8h/ngày và gs = 500 kg/m2 sàn. Tra bảng 4.8 TL [1] suy ra nt = 0,87
Q31 = nt×nd×Qđ (W)
Qđ = 1.25×N (W)
3.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4:
Q4h = nd×n×nt.×qh (W)
Q4â = n×qâ (W).
Trong đó:
+ nt : hệ số tác dụng tức thời, lấy theo bảng 4.8 TL[1]
+ qh : nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người (W/người). Tra theo bảng 4.18 TL[1], chú ý đối với nhà hàng ăn uống, cộng thêm vào qh 10 (W/người).
+ n: số người trong phòng điều hòa. Nếu không biết chính xác, sử dụng bảng 4.17 TL[1]
+ qâ : nhiệt ẩn tỏa ra từ 1 người (W/người). Tra theo bảng 4.18 TL[1], chú ý đối với nhà hàng ăn uống, cộng thêm vào qâ 10 (W/người).
3.2.9 Nhiện hiện và ẩn do gió tươi lọt vào Q5h và Q5â:
Q5h = 0,39××V×(tN – tT) (W)
Q5â = 0,84××V×(dN – dT) (W)
Do văn phòng lớn có số người ra vào nhiều, cửa đóng mở nhiều lần, phải bổ sung thêm lượng nhiệt hiện và ẩn sau:
Qbsh = 1.23×Lbs× (tN – tT) (W)
Qbsâ = 3×Lbs× (dN – dT) (W)
Do số người ra vào khoảng 120 người/h, cửa bản lề. Tra bảng 4.21 TL [1] => Lc = 3 m3/người => Lbs = 0.28×Lc×n = 0.28×3×120 = 100.8 (l/s)
Ta có:
Qbsh = 1.23×100.8 × (34 – 25) = 1115.8 (W)
Qbsâ = 3×100.8× (27.2 – 12.5) = 4445.3 (W)
Bảng kết quả phụ tải lạnh Qo = Qt (KW) như bảng 3.2.
CHƯƠNG 4
THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
4.1 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐHKK:
+ Nguyên lý hoạt động:
Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, jN) qua cửa lấy gió đi vào buồng hoà trộn 2. Ở đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, jT).
Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H (tH, jH) được xử lí trong thiết bị cho đến trạng thái O º V và được quạt thổi không khí vào trong phòng.
4.2 TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐHKK:
4.2.1 Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor):
Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 240C và j = 50%. Thang chia hệ số nhiệt hiện SHF = 1 đặt ở bên phải ẩm đồ.
4.2.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor):
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF: là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt tổng. Có tính thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn của gió tươi chủ động đưa vào phòng và gió tươi lọt vào phòng.
TSH : Tổng nhiệt hiện thừa (W):
TSH = Q11+Q21+Q22+Q23+Q31+Q32+Q4h+QhN+Q5h
THL : Tổng nhiệt ẩn thừa (W):
THL = Q4â+QâN+Q5â
4.2.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: tS
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi. Đường GSHF cắt đường j=100% tại S thì điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ ts là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo (tT; φT; ESHF).
4.3 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ TUẦN HOÀN MỘT CẤP:
Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng được giới thiệu ở trên, tính toán sơ đồ một cấp được thực hiện theo các bước sau:
- Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hoà do gió tươi mang vào;
- Xác định tổng lượng nhiệt hiện;
- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn;
- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hoà;
- Xác định hệ số đi vòng;
- Tính: RSHF, GSHF, ESHF;
- Xác định các điểm: T (tT; jT), N (tN; jN), G (240C; 50%);
- Qua T kẻ đường song song với G - ESHF cắt j = 100% tại S, ta xác định được nhiệt độ đọng sương ts.
- Qua S kẻ đường song song với G - GSHF cắt đường NT tại H, ta xác định được điểm hoà trộn H.
* Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh:
G = 0,0012×L (kg/s)
* Năng suất của thiết bị xử lý không khí:
Qo = G×(IH – IV) (kW)
Với:
IH : enthanpy của không khí tại điểm hòa trộn (không khí vào dàn lạnh) (kJ/kg);
IV : enthanpy của không khí ra khỏi dàn lạnh (không khí thổi vào phòng) (kJ/kg).
+ Kiểm tra điều kiện vệ sinh:
DtVT = tT – tV = 25 – (18 đến 20) = 5 đến 7 => DtVT < 10
Kết luận: Đạt yêu cầu vệ sinh.
* Kết quả tính toán : Như bảng dưới.
Tổng lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh G = 15.77 kg/s
CHƯƠNG 5
CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
5.1 CHỌN MÁY VRV:
Sử dụng phần mềm VRV Xpress:
5.1.1 Điều chỉnh các thông số:
Như hình dưới.
5.1.3 Chọn dàn nóng:
Như hình dưới.
5.1.4 Bố trí các dàn:
Như hình dưới.
CHƯƠNG 6
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIÓ TƯƠI
6.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU:
- Lưu lượng thể tích gió tươi cần thiết cho công trình:
Chọn lưu lượng khối lượng gió tươi GN = 10%G
=> GN = 14%×15.77 = 2.2 (kg/s)
=> V = L = (l/s) Lấy V =1800 (l/s)
- Chọn ống gió có tiết diện hình chữ nhật. Dựa vào bảng 7.2 TL[1] tạm chọn vận tốc đoạn ống khởi đầu là: ω = 7.4 m/s.
+ Từ V = 1800 l/s và ω = 7.5 m/s tra đồ thị 7.24 TL[1] ta có:
Δpl = 1.1 Pa/m và dtđ = 550 mm, nhưng tra bảng 7.3 TL [1] ta thấy với S = 0.24 m2 ta có dtđ = 533 mm.
6.2 XÁC ĐỊNH TIẾT DIỆN VÀ CỠ ỐNG TRÊN CÁC ĐOẠN:
Dựa vào bảng 7.11 TL[1] ta xác định và tính toán được các thông số như bảng 6.2.
6.3 TỔN THẤT ÁP SUẤT:
6.3.1 Tổn thất áp suất ma sát:
Δpms = l×Δpl (Pa)
Trong đó:
+ l: chiều dài ống gió (m);
+ Δpl : tổn thất ma sát trên 1 m chiều dài ống (Pa).
* Tổng chiều dài đường ống chính:
l = 20+6.5+6.5+3+3+5+3+3+3+3+3 = 59 (m)
=> Δpms = l×Δpl = 59×1.1 = 64.9 (Pa)
6.3.2 Tổn thất áp suất cục bộ:
* Đối với cút tròn và chữ nhật:
Δpcb = ltđ×Δpl (Pa)
Với: ltđ : chiều dài tương đương (m), được xác định theo bảng 7.4 và 5.5 TL[1].
* Đối với tê, chẽ nhánh, thu, mở:
Δpcb = n×pđ (Pa)
- Tra bảng 7.6 với ω2 = 4.3 m/s ta có pđ = 11.15 (Pa)
Vậy: Δpcb = n×pđ = 1.965×11.15 = 21.9 (Pa).
* Đoạn từ A đến B:
+ Bộ thu (Nối giảm)
- Tra bảng 7.7 TL [1] chọn a = 30o ta có n = 1.02
- Tra bảng 7.6 TL [1] với:
ω1 = 5.4 (m/s) ta có pđ1 = 17.6 (Pa)
ω2 = 6.5 (m/s) ta có pđ2 = 25.45 (Pa)
Vậy: Δpcb = n×(pđ2 – pđ1) = 1.02×(25.45 – 17.6) = 8.007 (Pa)
* Đoạn từ C đến D:
ω2 = 4.76 (m/s)
- Tra bảng 7.7 TL [1] chọn a = 30o ta có n = 1.02
- Tra bảng 7.6 TL [1] với:
ω1 = 1.78 (m/s) ta có pđ1 = 1.875 (Pa)
ω2 = 4.76 (m/s) ta có pđ2 = 13.66 (Pa)
Vậy: Δpcb = n×(pđ2 – pđ1) = 1.02×(13.66 – 1.875) = 12.02 (Pa)
+ Bộ thu (Nối giảm)
- Tra bảng 7.7 TL [1] chọn a = 30o ta có n = 1.02
- Tra bảng 7.6 TL [1] với:
ω1 = 2.86 (m/s) ta có pđ1 = 4.91 (Pa)
ω2 = 5 (m/s) ta có pđ2 = 15.1 (Pa)
Vậy: Δpcb = n×(pđ2 – pđ1) = 1.02×(15.1 – 4.91) = 10.4 (Pa)
+ Cút 90o, không cánh hướng dòng R = 1.25d
Với W = 200 mm, d = 150 mm, ta có W/d =1.33 Tra bảng 7.5 ta có a = 7.165
Vậy Itđ = a×d = 7.165×150 = 1074.75 mm = 1.07 m
Tổn thất cục bộ: Δpcb = Itđ×Δpl = 1.07×1.1 = 1.177 N/m2
Áp suất tổng trên đường ống tổn thất lớn nhất là:
Δp = Δpms + Δpcb = 64.9 + 122.744 = 187.644 (Pa)
6.3.3 Chọn quạt:
* Chọn áp suất tĩnh tổng cần thiết để chọn quạt: Δpt = 200 (Pa)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đức Lợi. Giáo trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí. Nhà xuất bản Giáo Dục. Hà Nội 2009.
[2]. Daikin VRV IV Catalogue.
[3]. Daikin VRV xpress
[4]. Pantech Product Selection Program
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"