Tải bản đầy đủ (.pdf) (35 trang)

thiết kế, lắp đặt hệ thống điều hòa không khí cho nhà làm việc tổng công ty viễn thông quân đội viettel

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (450.13 KB, 35 trang )



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH
THIẾT KẾ, LẮP ĐẶT HỆ THỐNG
ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO NHÀ LÀM VIỆC
TỔNG CÔNG TY VIỄN THÔNG QUÂN ĐỘI VIETTEL
Ñeà taøi:
GVHD: TS. Trần Danh Giang
SVTH : Phạm Hồng Thịnh
K45 – Nhiệt Lạnh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CHẾ BIẾN


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN
CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
CHƯƠNG 5: CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG LẮP ĐẶT VẬN
HÀNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA
NỘI DUNG ĐỒ ÁN


Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.1 Vai trò của điều hòa không khí đối với con người
Sức khỏe con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định
đến năng suất lao động. Hệ thống điều hòa không khí có nhiệm vụ tạo ra
và giữ ổn định các thông số trạng thái của không khí trong không gian


hoạt động của con người, để con người luôn cảm thấy dễ chịu nhất tức là
tạo cho con người điều kiện vi khí hậu thích hợp.
1.2. Vai trò của điều hoà không khí đối với sản xuất
Điều hòa không khí có vai trò đặc biệt quan trọng thậm chí không thể
thiếu đối với nhiều ngành công nghiệp: cơ khí chính xác, điện tử,…Các
ngành công nghiệp nhẹ: dệt, thuốc lá, giấy… để đảm bảo chất lượng cao
cho sản phẩm hoặc đảm bảo máy móc, thiết bị làm việc bình thường.


1.3 Các hệ thống điều hòa không khí dùng trong thực tế hiện nay
1.3.1 Máy điều hòa cục bộ
1) Máy điều hòa cửa sổ
2) Máy điều hòa loại tách
1.3.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn
1) Máy điều hòa tách
2) Máy điều hòa nguyên cụm
1.3.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước
1.3.4 Máy điều hòa VRV
Khái niệm, nguyên lý, phân tích ưu nhược điểm của từng loại đã
được nêu cụ thể trong đồ án tốt nghiệp


Chương 2. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM
2.1 Giới thiệu công trình
“Nhà làm việc của tổng công ty viễn thông quân đội Viettel” là một
tòa nhà lớn có kiến trúc hiện đại, tọa lạc trên mặt bằng rộng khoảng hơn
1700 m
2
,với 17 tầng, trong đó gồm 1 tầng hầm và 1 tầng mái, cao hơn
50m, nằm tại Số 1 Giang Văn Minh. Hai mặt chính của tòa nhà đối diện

với 2 con đường lớn của thành phố Hà Nội là đường Giang Văn Minh và
đường Kim Mã. Tòa nhà được xây dựng với mục đích làm văn phòng
làm việc. Tầng 1 chủ yếu dùng làm sảnh đón tiếp. Tầng 2 có một sảnh
tầng, phòng họp, khu giới thiệu sản phẩm, khu phục vụ…Tầng 3 – 5 là
khu nghiên cứu và ứng dụng công nghệ của hệ thống thông tin liên lạc.
Tầng 6 – 15 dùng làm văn phòng làm việc.
Hệ thống điều hoà không khí cần phục vụ cho toàn bộ diện tích từ
tầng 1 đến tầng 15 trừ các phòng kho và vệ sinh. Các khu vệ sinh có
đường thông gió thải. Các cầu thang cần bố trí hệ thống quạt áp dương
để thoát nạn khi có hoả hoạn.


2.2 Chọn các thông số thiết kế
2.2.1 Chọn các thông số thiết kế trong nhà
Các thông số được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con người.
Yêu cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 –
1992. Sau khi trọn và tra đồ thị ta được các thông số thiết kế trong nhà
như bảng 2.1:
Bảng 2.1 Các thông số thiết kế trong nhà
Không gian
Thông số
Nhiệt độ
0
C
Độ ẩm
%
Entanpi
kJ/kg

Độ chứa ẩm

g/kg
Trong nhà
25 65 58 13
Sảnh, hành lang
30 65 74 17
Tốc độ gió tiện nghi trong không gian điều hòa được lấy trong
khoảng 0,07 ÷ 0,21m/s.


2.2.2 Chọn các thông số thiết kế ngoài nhà
Qua việc phân tích các đặc điểm của công trình: đây là một công
cộng sử dụng làm văn phòng làm việc nên đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm
không khắt khe, không có phòng nào yêu cầu đặc biệt nên phương án
cuối cùng được lựa chọn là điều hoà không khí cấp 3.
Thông số ngoài nhà được chọn cho điều hoà cấp 3 theo tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 5687 – 1992 biểu diễn trên đồ thị I-d của không khí
ẩm, điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85.
Sau khi chọn và tra đồ thị ta được các thông số thiết kế ngoài nhà
như bảng 2.2:
Mùa
Thông số
Nhiệt độ Độ ẩm Entanpi Độ chứa hơi
0
C % kJ/kg g/kg
Hè 32,8 66 87,5 21,4
Bảng 2.2: Các thông số thiết kế ngoài nhà


Bảng 2.3: Các thông số cơ bản của phòng cần trang bị điều hòa
Tầng Phòng

Diện tích

Chiều
cao
Nhiệt độ
điều hòa
Nhiệt độ
ngoài trời
m
2
m
0
C
0
C
1
Sảnh chính 345 3.9 30 32.8
Phòng giao dịch 110 3.9 30 32.8
2
Hiên nghỉ 24 3 25 32.8
Khu phục vụ 20 3 25 32.8
Phòng họp 110 3 25 32.8
Trung tâm
dịch vụ
120 3 25 32.8
Giới thiệu
sản phẩm
82 3 25 32.8
Sảnh 180 3 30 32.8



Bảng 2.3: tiếp
3÷5
Phòng nghiên
cứu và
ứng dụng CN
500 3.6 25 32.8
Sảnh tầng 40 3.6 30 32.8
Kĩ thuật ĐH 25 3.6 25 32.8
6÷15
Văn phòng 370 3 25 32.8
3 hiên nghỉ 75 3 30 32.8
Sảnh tầng 40 3 30 32.8


2.3 Phương pháp tính toán thiết kế
2.3.1 Tổng quát
Có nhiều phương pháp để tính toán cân bằng nhiệt ẩm, trong đề
tài này trình bày các bước tính cân bằng nhiệt ẩm theo phương pháp
Carrier: tính toán năng suất lạnh Q
0
mùa hè và năng suất sưởi Q
s
mùa
đông bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện thừa Q
ht
và nhiệt ẩn thừa Q
ât

của mọi nguồn nhiệt tỏa ra và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa.

Q
0
= Q
t
= ∑Q
ht
+ ∑Q
ât
Sau đó tính năng suất gió thổi vào, gió hồi, gió tươi, nhiệt độ thổi
vào…,chọn sơ đồ điều hòa thích hợp và lập sơ đồ điều hòa trên ẩm đồ
t-d của không khí ẩm theo Carrier.
Do tòa nhà có các tầng từ 3 đến 15 không có tường ngăn cách giữa
các phòng với nhau mà chỉ ngăn cách bằng các tấm lửng bằng thạch
cao cao từ 1,5 m đến 2 m nên các tầng này khi tính toán cân bằng nhiệt
ẩm thì ta có thể tính cho cả diện tích sử dụng của tầng mà vẫn đủ nhiệt
tải của từng phòng


Hình 2.1 Sơ đồ tính toán nhiệt theo phương pháp
Carrier
Q
0
= Q
t
= ∑Q
ht
+ ∑Q
ât
Nhiệt hiện thừa Q
ht

do:
Nhi t n th a ệ ẩ ừ Q
aât
do:
Bức
xạ
Q
1
∆t qua
bao che
Q
2
Nhiệt tỏa
Q
3
Do
người

Q
4
Do gió
tươi
Q
N

Gió lọt
Q
5
Nguồn
khác

Q
6
Qua
kính
Q
11
Trần
(mái)
Q
21

Vách
Q
22
Nền
Q
23

Đèn
Q
31
Máy
Q
32

Người
hiện
Q
4h
Người

ẩn
Q

Gió
tươi
hiện
Q
hN

Gió
tươi
ẩn
Q
âN
Gió
lọt
hiện
Q
5h

Gió
lọt ẩn
Q

Khác
Q
6




2.3.2 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa.
1) Nhiệt bức xạ qua kính Q
11
2) Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ do Q
21
3) Nhiệt hiện truyền qua vách Q
22
4) Nhiệt hiện truyền qua nền Q
23
5) Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q
31
6) Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q
32
7) Nhiệt hiện và ẩn do ngưới toả ra Q
4
8) Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q
hn
và Q
ân
9) Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q
5h
và Q

10) Các nguồn nhiệt khác
Do thời gian hạn chế nên ở đây em không thể trình bày tính toán cân
bằng nhiệt ẩm. Trong đồ án em đã trình bày phương pháp, công thức tính
toán, giải thích chi tiết từng thành phần, cách tra số liệu và tính toán chi tiết
cho một số phòng làm ví dụ, các phòng còn lại tính toán tương tự bằng cách
lập bảng trong chương trình Excel và kết quả được tổng hợp ở trong hệ
thống các bảng. Ở đây em đã tổng hợp lại kết quả tại bảng 2.4.



Bảng 2.4: Kết quả tính toán nhiệt tải Q
h
, Q
â
, và Q
0
cho từng phòng
Tầng Phòng
Q
h
Q
â
Q
0
W W W
1
Sảnh chính 17537.06 12413.94 29.95
Phòng giao dịch 10097.54 3566.91 13.66
2
Hiên nghỉ 3296.62 1117.02 4.41
Khu phục vụ 2252.62 1565.35 3.82
Phòng họp 8432.68 4167.94 12.60
Trung tâm
dịch vụ
10749.30 4316.11 15.07
Giới thiệu
sản phẩm
9052.52 5022.04 14.07

Sảnh 5825.36 3483.50 9.31


Bảng 2.4: (tiếp)
3÷5
Phòng nghiên cứu
và ứng dụng CN
43354 15994 59.4
Sảnh tầng 3358.5 1519.2 4.88
Kĩ thuật ĐH 2517 952.13 3.47
6÷14
Văn phòng 30649 11843 42.5
3 hiên nghỉ 18169 2220.1 20.4
Sảnh tầng 2321.5 1457.1 3.78
15
Văn phòng 47283 11843 59.1
3 hiên nghỉ 21541 2220.1 23.8
Sảnh tầng 4119.8 1457.1 5.58


2.3.3 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí
1) Thành lập sơ đồ điều hoà không khí
Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính
toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi
của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu.
Qua phân tích đặc điểm của công trình ta thấy: đây là công
trình điều hoà không khí thông thường không đòi hỏi nghiêm ngặt về
chế độ nhiệt ẩm. Do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí 1
cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đặt ra. Sơ đồ này được sử dụng rộng rãi
nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo được yêu cầu vệ sinh lại

kinh tế, vận hành không phức tạp.


2) Sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp
3
8
1
2
6
4
H
N
T
7
5
9
10
Hình 2.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp
1-Cửa lấy gió tươi, 2-Buồng hòa trộn,
3-Thiết bị xử lý ẩm, 4-Quạt gió cấp,
5-Ống gió cấp, 6-Miệng thổi,
7-Không gian điều hòa, 8-Miệng hồi,
9-Ống gió hồi, 10-Lọc bụi.
Hình 2.3 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp
biểu diễn trên ẩm đồ
N - Không khí ngoài nhà.
T - Không khí trong nhà.
H - Không khí sau khi hoà trộn.
O ≡ V – Điểm thổi vào.
t

N
T
H
O
ϕ =
100 %
d
O
V


2.3.4. Tính toán sơ đồ điều hoà không khí
1) Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF(
ε
h
)
Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 24
0
C và ϕ = 50% .
Thang chia hệ số nhiệt hiện ε
h
đặt ở bên phải ẩm đồ.
2) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF(
ε
hf
)
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ε
hf
: Là tỉ số giữa thành phần nhiệt
hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần

nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt Q
hN
và Q
âN
đem vào không
gian điều hoà.

âfhf
hf
QQ
Q
+
3) Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF(
ε
ht
)
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ε
ht
: là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và
nhiệt tổng
âh
h
QQ
Q
+
t
h
Q
Q
ε

ht
=
=
ε
hf
=


4) Hệ số đi vòng bypass (
ε
BF
)
Xác định hệ số đi vòng ε
BF
: là tỉ số giữa lượng không khí đi qua
dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn với tổng lượng
không khí thổi qua dàn. Hệ số này được chọn theo bảng 4.22[3].
5) Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (
ε
hef
)
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF ε
hef
: là tỉ số giữa nhiệt hiện
hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng.
Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH .
Q
hef

= Q
hf
+ ε
BF
.( Q
5h
+ Q
hN
)
Q
âef
– Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH .
Q
âef
= Q
âf
+ ε
BF
.( Q

+ Q
âN
)
âefhef
hef
QQ
Q
+
ef
hef

Q
Q
=
ε
hef
=


6) Nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Đường ε
ht
cắt đường ϕ =100% tại S thì điểm S chính là điểm
đọng sương và nhiệt độ t
s
là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo hệ số ε
hef

tra theo bảng 4.24 [3].
7) Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh
Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh được xác định theo biểu thức:
t
0
= t
s
+ (t
H
– t
s
).ε

BF
Nhiệt độ điểm hoà trộn: t
H
=
t
T
, t
N
: Nhiệt độ không khí trong và ngoài nhà,
G
N
: Lưu lượng không khí tươi, kg/s, G
N
= 10%G,
G
T
: Lưu lượng không khí tuần hoàn, kg/s,
G : Lưu lượng gió tổng G = G
T
+ G
N
, kg/s.
G
tGtG
TTNN

+


8) Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh

Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức:
L = , l/s.
Trong đó:
L – Lưu lượng không khí, l/s;
Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W;
t
T
, t
S
– Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương,
0
C;
ε
BF
– Hệ số đi vòng.
)1).(.(2,1
BFST
hef
tt
Q
ε
−−


2.3.5. Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp
Hình 2.4 Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ
số đi vòng và quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S.


d

t

1

SHF (
ε
h
)
GSHF(
ε
ht
)
ESHF(
ε
hef
)
RSHF(
ε
hf
)
N
T
S
G
24
o

C

t

s
C
O
V
ϕ = 100%

H
BF

1-BF

1



Sau khi tính các hệ số, lập sơ đồ tính toán và kiểm tra điều kiện vệ
sinh ta tính được năng suất lạnh yêu cầu của các phòng theo bảng 2.5.
Bảng 2.5: Tổng hợp năng suất lạnh yêu cầu
Tầng Phòng
Diện
tích
Năng suất
lạnh Q
0
Lưu lượng
không khí G
m
2

W kg/s
1
Sảnh chính 345 29.95 1.41
Phòng giao dịch 110 13.66 0.90
2
Hiên nghỉ 24 4.41 0.47
Khu phục vụ 20 3.82 0.26
Phòng họp 110 12.60 1.04
Trung tâm dịch vụ 120 15.07 1.46
Giới thiệu sản phẩm 82 14.07 1.14
Sảnh 180 9.31 0.49


Bảng 2.5: tiếp
3÷5
Phòng nghiên cứu và
ứng dụng CN
500 59.4 6.11
Sảnh tầng 40 4.88 0.29
Kĩ thuật ĐH 25 3.47 0.35
6÷14
Văn phòng 370 42.5 4.38
3 hiên nghỉ 75 20.4 1.72
Sảnh tầng 40 3.78 0.19
15
Văn phòng 370 59.1 7.06
3 hiên nghỉ 75 23.8 2.05
Sảnh tầng 40 5.58 0.36



Chương 3. LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ VÀ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ CHÍNH CỦA
HỆ THỐNG
Sau khi so sánh và phân tích các ưu nhược điểm của các hệ thống điều
hòa không khí hiện có trên thị trường Việt Nam, căn cứ vào tính chất của
công trình phương án cuối cùng là lựa chọn thiết bị điều hoà không khí
Daikin loại một mẹ nhiều con, biến tần VRV-II được sản xuất theo công
nghệ của Nhật Bản đáp ứng được tiêu chuẩn, yêu cầu kỹ thuật của công
trình.
Tiêu chí lựa chọn:
- Một cụm dàn nóng cấp môi chất lạnh cho các dàn lạnh trong 1 hoặc 2
tầng.
- Cố gắng sử dụng ít chủng loại dàn nóng để hệ thống đồng bộ và đơn
giản.


Hệ thống VRV-II bao gồm các thiết bị chính:
- Cụm dàn lạnh.
- Cụm dàn nóng.
- Hệ thống ống gas và bộ chia gas (REFNET).
Sau khi tính toán tải nhiệt cho các tầng của công trình với tiêu chí lựa
chọn như trên, tiến hành lựa chọn theo các bước như sau:
+ Từ tổng năng suất lạnh danh định của các dàn lạnh của mỗi tầng ta
chọn được cụm dàn nóng tương ứng của tầng đó. Đối với các tầng có
năng suất lạnh nhỏ thì ta có thể chọn 1 dàn nóng cho 2 tầng
+ Dựa vào năng suất lạnh của các dàn lạnh thành phần ta chọn được
bộ chia gas tại từng vị trí và dựa vào kích thước đầu ra của các bộ chia
gas ta cũng chọn được kích thước của ống gas.
Công trình này ta chọn dàn lạnh kiểu dấu trần nối ống gió, dàn lạnh
cassette âm trần và dàn lạnh treo tường được tổng hợp trong bảng 3.1:

×