Đồ án thiết kế khu vui chơi thế giới tuyết Vinh SangVĩnh Long

Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
TRƯỜNG ĐHCN TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CN NHIỆT LẠNH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
 

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN





Tên đề tài:
Tính toán, thiết kế nhà vui chơi – Thế giới tuyết cho khu du lịch Vinh
Sang – Long Hồ – Vĩnh Long.
1. Số liệu cho trước:
 Kích thước nhà vui chơi: W x L x H = 8 x 16 x 4
 Nhiệt độ trong phòng – 10
o
C
 Vị trí lắp đặt tại Long Hồ Vĩnh Long.
2. Nội dung thực hiện:
- Khảo sát tổng thể mặt bằng.
- Tính toán phụ tải lạnh
- Tính toán và chọn các thiết bị trong hệ thống.
- Thiết lập sơ đồ bố trí hệ thống.
- Thiết lập sơ đồ điện.
3. Các bản vẽ: tất cả những bản vẽ chi tiết.
4. Ngày giao nhiệm vụ: 10/9/2014
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 10/12/2014
6. Giảng viên hướng dẫn: Th.S Võ Long Hải

Khoa CN Nhiệt - Lạnh Giảng viên hướng dẫn


Th.s Võ Long Hải

Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa nhằm đưa Việt
Nam trở thành nước công nghiệp văn minh hiện đại. Trong những năm qua cùng
với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành KỹThuật Lạnh đã có những bước phát
triển rất mạnh mẽ và vượt bậc, phạm vi ngày càng được mở rộng trong đời sống và
kĩ thuật.
Ngày nay, trình độ khoa học phát triển rất nhanh ngành Kỹ Thuật Lạnh được
áp dụng trong các lĩnh vực bảo quản thực phẩm, nông sản… đang rất phổ biến ở
nước ta, kĩ thuật lạnh trong những năm qua đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh
tế cũng như giúp nâng cao chất lượng cuộc sống. Các sản phẩm thực phẩm như:
thịt, cá, rau, quả nhờ có bảo quản mà có thể vận chuyển đến nơi xa xôi hoặc bảo
quản trong thời gian dài mà không bị hư thối.
Bên cạnh đó một ứng dụng rất mới của ngành Kỹ Thuật Lạnh đó là khu vui
chơi thế giới tuyết, một loại hình giải trí rất mới lạ mà thoáng nghĩ chúng ta chỉ có
thể thấy ở các nước có khí hậu lạnh giá nhưng hiện nay với sự phát triển của khoa
học kĩ thuật chúng ta có thể vui đùa cùng với người tuyết, băng tuyết nhân tạo ngay
tại đất nước nhiệt đới nóng ẩm như Việt Nam, chúng ta có thể thấy trong các khu
vui chơi hiện đại nổi tiếng của Thành Phố Hồ Chí Minh như: Suối Tiên, Đầm Sen,
Đại Nam…. tạo ra địa điểm du lịch vui chơi vào các kỳ nghỉ cuối tuần.
Là sinh viên của khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh trường Đại Học Công Nghiệp
TP. HCM, nhận thức được tầm quan trọng của ngành Kỹ Thuật Lạnh cũng như
nắm bắt được nhu cầu, triển vọng để phát triển trong tương lai nhóm chúng em đã

đề xuất một đề tài rất mới “Tính toán, thiết kế nhà vui chơi – Thế giới tuyết cho
khu du lịch Vinh Sang – Long Hồ – Vĩnh Long”. Nhằm xây dựng một loại hình
vui chơi giải trí mới lạ.
Đồ án gồm có 6 chương như sau:
Chương I: TỔNG QUAN.
Chương II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỒ ÁN.
Chương III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.
Chương IV: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG LẠNH.
Chương V: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LẠNH.
Chương VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN.


Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
LỜI CẢM ƠN
Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Th.s Võ Long Hải
Thầy đã tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án, nhóm
chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô của khoa Công Nghệ Nhiệt lạnh đã
truyền đạt kiến thức quý báo cho chúng em trong những năm qua để chúng em có
đủ kiến thức để thực hiện đồ án chuyên ngành 1 – Kỹ Thuật lạnh – Điều Hòa
Không Khí.
Trong quá trình thực hiện đồ án mặc dù chúng em đã rất cố gắng nhưng
cũng không trách khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện, chúng em mong
nhận được nhiều ý kiến hướng dẫn, đóng góp của Thầy Cô và các bạn để rút ra
được kinh nghiệm thực tiễn còn thiếu để nhóm bổ sung và hoàn thiện hơn về đồ án,
chúng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải

Bảng kí hiệu.
Tên gọi.
Kí hiệu
Đơn vị
Nhiệt độ bay hơi.
t
o

0
C
Nhiệt độ ngưng tụ.
t
k

0
C
Nhiệt độ đọng sương.
t
s

0
C
Hệ số truyền nhiệt.
k
W/m
2
K

Chiều dày lớp cách nhiệt.
cn


mm
Tổng dòng nhiệt tổn thất.
Q
W
Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che.
Q
1

W
Dòng nhiệt do thông gió khu vui
chơi.
Q
3

W
Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng vận
hành.
Q
41

W
Dòng nhiệt do người tỏa ra
Q
42

W

Dòng nhiệt do các động cơ điện
tỏa ra
Q
43

W
Dòng nhiệt do mở cửa.
Q
44

W
Năng suất lạnh của máy nén.
Q
0

kW
Năng suất lạnh riêng khối lượng.
q
0

kJ/kg
Lưu lượng môi chất nén qua máy
nén.
m
tt

kg/s
Năng suất thể tích thực tế của máy
nén.
V

tt

m
3
/s
Tỉ số nén.
π

Thể tích hút lý thuyết.
V
lt

m
3
/s
Công nén đoạn nhiệt.
N
s

kW
Công nén chỉ thị.
N
i

kW
Công suất ma sát.
N
ms

kW

Công suất hữu ích.
N
e

kW
Công suất điện.
N
el

kW
Công suất lắp đặt động cơ.
N
đ/c

kW
Phụ tải nhiệt dàn ngưng.
Q
k

kW
Đường kính ống.
d
mm
Tổn thất áp suất do ma sát.
h
ms

Pa
Hệ số trở kháng của ống.


Khối lượng riêng.


kg/m
3

Tốc độ chuyển động của chất lỏng.


m/s
Độ nhớt động học của nước.


Pa.s
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
Tổn thất trở kháng cục bộ.
h
cb

Pa
Hệ số tỏa nhiệt.
α
W/m
2
K
Đường kính ống hút.
d

h

mm
Đường kính ống đẩy.
d
d

mm
Hệ số Reynol.




Tổn thất áp suất trên đầu phun của
tháp giải nhiệt.
H
f

N/m
2

KTL-DHKK
Kỹ thuật lạnh và điều hòa
không khí

Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải

BẢNG PHỤ LỤC
Bảng 1.1: Thông số nhiệt độ và độ ẩm của tỉnh Vĩnh Long.
Bảng 1.2: Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm và xây dựng.
Bảng 1.3: Hệ số truyền nhiệt k vách ngoài phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh,
W/m
2
K.
Bảng 1.4: Hệ số toả nhiệt 

và 

.
Bảng 1.5: Chọn vật liệu cách nhiệt trần khu vui chơi.
Bảng 1.6: Chọn vật liệu cách nhiệt nền.
Bảng 1.7: Vật liệu cách nhiệt cho vách.

Bảng 1.8: Hiệu nhiệt độ dư phụ thuộc hướng và tính chất bề mặt tường.
Bảng 1.9: Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm và xây dựng
Bảng 1.10: Các loại ống dùng cho môi chất Freon.
Bảng 1.11: Năng suất lạnh danh định van tiết lưu điện tử AKV của Danfoss phụ
thuộc vào các loại ga lạnh khác nhau và hiệu áp qua van Δp, R22.
Bảng 1-12: Các đặc tính kỹ thuật tháp RINKI.
Bảng 1-13: Bơm li tâm ( chế tạo tại Nga)









Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1
1.1 Lịch sử phát triển 1
1.2 Tổng quan về khu du lịch Vinh Sang: 2
1.2.1 Giới thiệu về khu du lịch Vinh Sang: 2
1.2.2 Lý do chọn đề tài: 3
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỒ ÁN 4
2.1 Cơ sở lý thuyết: 4
2.1.1 Cách nhiệt và cách ẩm : 4
a) Vật liệu cách nhiệt khu vui chơi: 4
b) Vật liệu cách ẩm khu vui chơi: 4
2.1.2 Chu trình Freon một cấp: 5
2.1.3 Tính toán chu trình lạnh: 6
2.2 Một số công thức tính toán: 8
2.2.1Một số công thức tính hệ số truyền nhiệt: 8
2.2.2 Một số công thức tính nhiệt khu vui chơi: 9
2.2.3 Một số công thức tính công máy nén: 12
2.2.4 Một số công thức tính chọn đường ống: 14
2.2.5 Một số công thức tính chọn tháp giải nhiệt: 14
2.2.6 Một số công thức tính chọn bơm nước: 15
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 18
3.1 Chọn kích thước khu vui chơi: 18
3.2 Tính cách nhiệt cách ẩm: 18
3.2.1 Tính cách nhiệt cho vách: 18

3.2.2 Tính kiểm tra đọng sương: 18
3.2.3 Kiểm tra đọng ẩm: 19
3.2.4 Tính cách nhiệt cho trần: 20
3.2.5 Tính cách nhiệt cho nền: 21
3.3 Tính toán cân bằng nhiệt: 21
3.3.1 Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che: 21
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
3.3.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra: 22
3.3.3 Dòng nhiệt do thông gió khu vui chơi: 22
3.3.4 Dòng nhiệt do vận hành: 23
a) Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng tỏa ra: 23
b) Dòng nhiệt do người tỏa ra: 23
c) Dòng nhiệt do các động cơ điện tỏa ra: 23
d) Dòng nhiệt do mở cửa: 23
3.3.5 Dòng nhiệt do sản phẩm hô hấp: 23
3.3.6 Tính năng suất lạnh của máy nén: 24
3.4 Tính toán chu trình lạnh và chọn thiết bị: 24
3.4.1 Tính toán chu trình: 24
a) Sơ đồ nguyên lý và chu trình lạnh một cấp: 24
3.4.2 Tính chọn thiết bị: 27
a) Chọn máy nén: 27
b) Chọn thiết bị ngưng tụ: 31
c) Tính chọn dàn lạnh: 34
3.4.3 Tính toán chọn các thiết bị phụ: 37
a) Van tiết lưu: 37
b) Phin sấy lọc: 39
c) Van một chiều: 40
d) Van an toàn: 41
e) Van chặn: 42

f) Van tạp vụ: 43
g) Van điện từ: 44
3.4.4 Tính chọn đường ống dẫn môi chất: 45
a) Đường ống hút từ thiết bị bay hơi về máy nén: 45
b) Đường ống đẩy từ máy nén đến thiết bị ngưng tụ: 46
3.4.5 Tính chọn tháp giải nhiệt: 46
3.4.6 Chọn bơm nước giải nhiệt: 49
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
CHƯƠNG IV: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG LẠNH 53
4.1 Tổng thiết bị điện: 53
4.1.1 Contactor (M): 53
4.1.2 Rơle xả tuyết (DF), điều khiển nhiệt độ (Ther) 55
4.1.3 Rơle thời gian: 56
4.1.4 Rơle trung gian (AX) 57
4.1.5 Rơle áp suất thấp (LPS), rơle áp suất cao (HPS): 57
4.1.6 Rơle áp suất dầu (OPS): 58
4.1.7 Rơle áp suất nước (WPS): 59
4.1.8 Điện trở xả tuyết (H): 60
4.1.9 Rơle bảo vệ quá tải (OL): 60
4.1.10 Rơle bảo vệ mất pha: 61
4.1.11 Nút nhấn ON-OFF, công tắc xoay, chuông báo, đèn báo 62
CHƯƠNG V: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LẠNH 65
5.1 Quy trình vận hành: 65
5.1.1 Chuẩn bị vận hành: 65
5.1.2 Vận hành: 65
a) Chế độ vận hành tự động (AUTO): 65
b) Các bước vận hành bằng tay (MANUAL): 66
5.1.1 Dừng máy: 66
a) Dừng máy bình thường: 66

b) Dừng máy sự cố: 67
5.2 Bảo dưỡng hệ thống: 67
5.2.1 Bảo dưỡng máy nén: 67
5.2.2 Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ: 68
5.2.3 Bảo dưỡng thiết bị bay hơi: 68
5.2.4 Bảo dưỡng van tiết lưu: 68
5.2.5 Bảo dưỡng tháp giải nhiệt: 68
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 69
6.1 Kết luận: 69
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK
GVHD: Th.S Võ Long Hải
6.2 Đề xuất ý kiến: 69
BẢNG PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO







Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 1
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Lịch sử phát triển
Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để
ướp lạnh bảo quản thực phẩm. Từ thế kỉ XIX phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra
đời và phát triển đến đỉnh cao của khoa học kỹ thuật hiện đại.
Kỹ thuật lạnh là kỹ thuật tạo ra môi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ
bình thường của môi trường. Giới hạn giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ bình thường

còn có nhiều quan điểm khác nhau. Nhưng nhìn chung thì giới hạn của môi trường
lạnh là môi trường có nhiệt độ nhỏ hơn 20
0
C.
Trong môi trường lạnh được chia làm hai vùng nhiệt độ. Đó là khoảng nhiệt
độ dương thấp khoảng này có nhiệt độ từ 0 ÷ 20
0
C còn khoảng nhiệt độ còn lại là
nhiệt độ lạnh đông của sản phẩm. Đây là khoảng nhiệt độ đóng băng của nước, tùy
theo loại sản phẩm mà nhiệt độ đóng băng khác nhau.
Từ trước công nguyên con người tuy chưa biết làm lạnh nhưng đã biết đến
tác dụng của lạnh và ứng dụng của chúng phục vụ trong cuộc sống. Họ đã biết
dùng mạch nước ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm và bảo quản
thực phẩm lâu hơn.
Người Ai Cập cổ đại đã biết dùng quạt cho nước bay hơi ở các hộp xốp để
làm mát không khí cách đây 2500 năm.
Người Ấn Độ và người Trung Quốc cách đây 2000 năm đã biết trộn muối
với nước hoặc với nước đá để tạo nhiệt độ thấp hơn.
Kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phát triển khi giáo sư Black tìm ra nhiệt ẩn
hóa hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764. Con người đã biết làm lạnh
bằng cách cho bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp.
Sau đó là sự hóa lỏng được khí SO
2
vào năm 1780 do Clouet và Monge tiến
hành. Bước sang thế kỉ XVII thì Faraday đã hóa lỏng được hàng loạt các chất khí
khác như: H
2
S, CO
2
, C

2
H
2
, NH
3
, O
2
, N
2
, HCL…
Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) đã phát minh ra máy lạnh nén hơi đầu tiên
với đầy đủ các thiết bị hiện đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van
tiết lưu.
Sau đó có hàng loạt các phát minh mới như của kỹ sư Carres (Pháp) về máy
lạnh hấp thụ chu kỳ và liên tục với các cặp môi chất khác nhau.
Máy lạnh hấp thụ khuếch tán hoàn toàn không có chi tiết chuyển động được
Gerppt (Đức) đăng ký bằng phát minh năm 1898 và được Planten cùng Munter
(Thụy Điển) hoàn thiện năm 1922. Máy lạnh Ejector hơi nước đầu tiên do Leiblane
chế tạo năm 1910. Nó có cấu tạo đơn giản, năng lượng tiêu tốn là nhiệt năng do đó
nó có thể tận dụng các nguồn phế thải.
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 2
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
Một sự kiện quan trọng của lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất
và ứng dụng Freon ở Mỹ vào năm 1930, Freon là các khí Hidrocarbon được thay
thế một phần hay toàn toàn bộ các nguyên tử Hidro bằng các nguyên tử gốc
Halogen như : Cl, F, Br.
Freon là những chất lạnh có nhiều tính chất quý báu như không cháy, không
nổ, không độc hại, phù hợp với chu trình làm việc của máy nén hơi. Nó góp phần
tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển. Nhất là kỹ thuật điều hòa không
khí.

Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã phát triển mạnh, cùng với sự phát triển
của khoa học, kỹ thuật lạnh đã có những bước phát triển vượt bâc.
Phạm vi nhiệt độ của kỹ thuật lạnh ngày càng được mở rộng. Người ta đang
tiến dần nhiệt độ không tuyệt đối.
Công suất lạnh của máy cũng được mở rộng, từ máy lạnh vài mW sử dụng
trong phòng thí nghiệm đến các tổ hợp có công suất hàng triệu W ở các trung tâm
điều tiết không khí.
Hệ thống lạnh ngày nay thay vì lắp ráp các chi tiết, thiết bị lại với nhau thì
các tổ hợp ngày càng được hoàn thiện, do đó quá trình lắp ráp, sử dụng thuận tiện
và chế độ làm việc hiệu quả hơn.
Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư và chi phí cho một đơn vị
lạnh giảm tuổi tọ và độ tin cậy của máy tăng lên. Mức độ tự động hóa của các hệ
thống lạnh và các máy được tăng lên rõ rệt. Những thiết bị tự động hoàn toàn bằng
điện tử và vi điện tử thay thế cho các thiết bị thao tác bằng tay.
Ngày nay, kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như: công
nghệ thực phẩm, công nghệ cơ khí chế tạo máy, luyện kim, y học và ngay cả kỹ
thuật điện tử Lạnh đã được phổ biến và đã gần gũi với đời sống con người. Các
sản phẩm thực phẩm như: thịt, cá, rau, quả nhờ có bảo quản mà có thể vận
chuyển đến nơi xa xôi hoặc bảo quản trong thời gian dài mà không bị hư thối.
Bên cạnh đó còn làm các khu vui chơi giải trí như: thế giới tuyết, khu trượt
tuyết, băng đăng…tạo ra địa điểm du lịch vui chơi vào các kỳ nghỉ cuối tuần.
1.2 Tổng quan về khu du lịch Vinh Sang:
1.2.1 Giới thiệu về khu du lịch Vinh Sang:
Khu du lịch Vinh Sang nằm ở đầu cù lao An Bình, dọc theo bờ sông Cổ
Chiên, đối diện thành phố Vĩnh Long, thuộc ấp An Thuận, xã An Bình, huyện Long
Hồ, tỉnh Vĩnh Long.
Đặc điểm : Khu vực này có diện tích 2,2 ha như một khu vườn thiên nhiên
rộng lớn có hệ thống kênh rạch liên thông nhau với đa dạng các loại cây ăn trái. Đây
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 3
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương

còn là nơi bảo tồn nhiều loài chim, thú quý hiếm và là một khu vui chơi giải trí hấp
dẫn với hàng loạt các trò chơi hiện đại và dân gian.
Để tận hưởng cảm giác thanh thản, thư nhàn ở một vùng quê không xa lắm
chốn thành thị có dịp khám phá cuộc sống miệt vườn Nam Bộ, biết nhiều động vật
quý hiếm, được tham gia nhiều trò chơi hiện đại và dân gian, được câu cá sấu, được
cưỡi đà điểu, bạn và gia đình nên đến đây.
Từ trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, đi khoảng 70km theo hướng Mỹ Tho
(Tiền Giang) đến ngã tư lớn để đi vào trung tâm thành phố Mỹ Tho du khách rẽ phải
về hướng cầu Mỹ Thuận, đi khoảng 60km du khách sẽ tới cầu Mỹ Thuận nổi tiếng,
đây là cây cầu dây văng lớn ở Việt Nam, bắc qua sông Tiền nối hai tỉnh Vĩnh Long
và Tiền Giang. Qua cầu Mỹ Thuận du khách rẽ trái về hướng đi Vĩnh Long, đi tiếp
khoảng 6km du khách sẽ đến bến tàu Vinh Sang. Từ đây du khách có thể đi tàu để
đến khu du lịch.
Một số dịch vụ và hoạt động du lịch chính ở khu du lịch:
- Tát mương bắt cá
- Câu cá sấu
- Cưỡi đà điểu Châu Phi
- Tắm sông - Trượt nước
- Đi xe đạp trên đường làng
- Chèo xuồng ba lá
- Trò chơi dân gian
- Nhà hàng Đà Điểu
- Khách sạn nổi trên sông
- Đặc sản Vinh Sang
- Cửa hàng mỹ nghệ
- Ngắm các loài chim quý được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam có ở khu du
lịch (Giang Sen hay cò lạo Ấn Độ, cò cổ rắn hay còn gọi là Điêng Điểng hoặc Nhạn
Điểng, Diệc Xám, Chim Cồng Cộc hay còn gọi là Cốc Đế )…
1.2.2 Lý do chọn đề tài:
Tuy khu du lịch có rất nhiều trò chơi thú vị nhưng vẫn còn thiếu 1 số trò chơi

hiện đại mang lại cảm giác mới lạ cho một miền quê sông nước miền Tây. Là sinh
viên nhiệt lạnh và quê ở Miền Tây nên chúng em rất muốn thiết kế 1 khu vui chơi
mới lạ với người dân và các em nhỏ quê mình mà trước giờ Miền Tây chưa xuất
hiện đó là Thế Giới Tuyết .Một loại hình vui chơi mà trước đây các em chỉ có thể
thấy ở Suối Tiên, Đầm Sen, Đại Nam…
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 4
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỒ ÁN
2.1 Cơ sở lý thuyết:
2.1.1 Cách nhiệt và cách ẩm :
a) Vật liệu cách nhiệt khu vui chơi:
Để giảm tổn thất lạnh, các khu vui chơi đều được bao che bằng vật liệu cách
nhiệt thật tốt, có hệ số dẫn nhiệt λ rất nhỏ. Lớp không khí khô và đứng yên là lớp
cách nhiệt lý tưởng nhất có λ = 0,023 W/mK. Trong thực tế để tạo ra lớp không khí
hoàn toàn đứng yên dưới tác dụng của nhiệt là rất khó khăn. Người ta chỉ có thể cố
gắng tiến gần tới lớp không khí lý tưởng bằng cách tạo ra trong lớp vật liệu cách
nhiệt thật nhiều túi lớp không khí có kích thước thật nhỏ. Không khí chứa trong
các túi nhỏ đó sẽ mất khả năng đối lưu và gần như là lớp không khí đứng yên hoàn
toàn. Loại vật liệu cách nhiệt như vậy ta thường gọi là “ mốp xốp”. Mốp xốp
thường được chế tạo từ vật liệu polyme dưới tác dụng của áp suất và nhiệt độ.
Ngoài mốp xốp ra còn có các loại vật liệu cách nhiệt khác rẻ hơn và tất
nhiên là hiệu quả cách nhiệt kém hơn. Tuy nhiên tùy theo điều kiện cụ thể chúng
vẫn được sử dụng một cách hữu hiệu nhất là ở nhiệt độ làm lạnh không quá thấp.
b) Vật liệu cách ẩm khu vui chơi :
Ẩm có thể xâm nhập vào khu vui chơi bằng các con đường như sau:
Hút ẩm từ đất theo đường mao dẫn.
Mưa (tuyết) rơi trên bề mặt ngoài của khu vui chơi.
Do vật liệu xây dựng của phòng lạnh có khả năng hút ẩm từ không khí.
Do hơi nước trong không khí có thể ngưng tụ trên mặt ngoài của khu vui
chơi.

Không khí là hỗn hợp của oxy, nitơ, khí trơ và hơi nước nhiệt độ không khí
càng cao thì áp suất riêng phần của hơi nước càng tăng, cho nên áp suất riêng phần
của hơi nước bên ngoài phòng lạnh sẽ lớn hơn trong phòng lạnh (vì nhiệt độ ngoài
trời cao hơn nhiệt độ trong phòng) .Từ đó, hơi nước luôn có xu hướng thâm nhập
vào bên trong lớp cách nhiệt. Lớp cách nhiệt bị ẩm ướt sẽ giảm khả năng cách
nhiệt của mình và do đó sẽ làm tăng tổn thất lạnh đồng thời làm cho vật liệu cách
nhiệt mau hư hỏng.
Các thông số cần chọn để tính toán chọn theo bảng (1-1):
Chọn nhiệt độ trung bình cả năm của tỉnh Vĩnh Long là : t
n
= 26,6
0
C (

)


Chọn độ ẩm trung bình của tỉnh Vĩnh Long là :φ = 80 %
Nhiệt độ bầu ướt của không khí bên ngoài là: t
ư
= 23.5
0
C
Nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài phòng là: t
s
= 22.5
0
C
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 5
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương

Nhiệt độ không khí trong phòng là :t
p
= -10
0
C (

)
Độ ẩm của không khí trong phòng là: φ = 90%
Cấu trúc cách nhiệt đường ống:
Trong hệ thống các đường ống cách nhiệt chủ yếu các đường ống có nhiệt độ
thấp như đường ống hút về máy nén hạ áp và máy nén cao áp, bình trung gian.
Vật liệu dùng để cách nhiệt đường ống là polyurethan, cách ẩm thì ta sử
dụng tôn mỏng bọc ở ngoài cùng.
Với mỗi loại đường ống khác nhau thì chiều dày lớp cách nhiệt cũng khác
nhau, nó phụ thuộc vào nhiệt độ môi chất trong mỗi ống và phụ thuộc vào đường
kính của đường ống.
Việc tính toán chiều dày cách nhiệt, ứng với mỗi đường ống sẽ được trình bày ở
phần lắp đặt hệ thống sau khi ta đã chọn được đường kính của ống dẫn môi chất.







Hình 2-1: Cấu trúc cách nhiệt đường ống môi chất.
2.1.2 Chu trình Freon một cấp:
Hệ thống hoạt động như sau:
Hơi môi chất sinh ra ở thiết bị bay hơi được quá nhiệt sơ bộ (do van tiết lưu
nhiệt), đi vào thiết bị hồi nhiệt, thu nhiệt của chất lỏng nóng, quá nhiệt đến t

1
rồi
được hút vào máy nén. Qua máy nén hơi được nén đoạn nhiệt lên trạng thái 2 và
được đẩy vào bình ngưng tụ. Trong bình ngưng tụ, hơi thải nhiệt cho nước làm mát
và ngưng tụ lại thành lỏng. Lỏng được dẫn vào bình hồi nhiệt.trong bình hồi nhiệt,
lỏng thải nhiệt cho hơi lạnh vừa từ thiết bị bay hơi ra. Nhiệt độ hạ từ t
3’
xuống t
3
.
Sau đó lỏng đi vào van tiết lưu, được tiết lưu đến trạng thái 4 và được đẩy vào thiết
bị bay hơi. Trong thiết bị bay hơi môi chất thu nhiệt của môi trường lạnh và bay
hơi. Hơi lạnh được máy nén hút về sau khi qua thiết bị hồi nhiệt và tiếp tục chu
trình.


1
2
3
1 - Lớp tôn ngoài cùng
2 - Lớp cách nhiệt
polyurethane
3 - Đường ống dẫn môi
chất
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 6
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương

Hình 2-2: Sơ đồ chu trình lạnh Freon một cấp có hồi nhiệt và chu trình biểu diễn
trên đồ thị lgp – i.
Sự thay đổi trạng thái của môi chất trong chu trình như sau :

 1’ – 1: Quá nhiệt sơ bộ hơi hút.
 1 – 2: Quá trình nén đoạn nhiệt từ áp suất p
0
lên áp suất cao p
k
, s
1
= s
2

 2 – 2’: Quá trình làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt xuống
trạng thái bão hòa.
 2’ – 3’: Quá trình ngưng tụ và đẳng nhiệt.
 3’ – 3: Quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp.
 3 – 4: Tiết lưu đẳng entanpi.
 4 – 1’: Quá trình bay hơi trong bình bay hơi đẳng áp và đẳng nhiệt.
2.1.3 Tính toán chu trình lạnh:
Chọn chế độ làm việc:
Khu vui chơi có dàn bay hơi đặt trong phòng nên ở đây nhóm chọn phương pháp
làm lạnh trực tiếp
Phương pháp này được định nghĩa như sau:
Là phương pháp làm lạnh khu vui chơi bằng dàn bay hơi đặt trong khu vui chơi,
môi chất lạnh lỏng khi sôi nhận nhiệt độ của môi trường cần làm việc.
Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản không cần thêm 1 vòng tuần hoàn phụ.
- Tuổi thọ cao, có tính kinh tế vì không phải tiếp xúc với nước muối có độ ăn
mòn cao.
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 7
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
- Về mặt nhiệt động thì ít tổn thất năng lượng, vì hiệu nhiệt độ giữa kho lạnh

và dàn bay hơi trực tiếp bao giờ cũng nhỏ hơn hiệu nhiệt độ giữa kho lạnh với
nhiệt độ bay hơi gián tiếp qua nước muối.
- Tổn hao khi khởi động nhỏ nghĩa là khi làm lạnh trực tiếp nhiệt độ thời gian
từ khi mở máy tới lúc đạt nhiệt độ yêu cầu nhanh hơn.
- Nhiệt độ kho lạnh có thể giám sát theo nhiệt độ sôi của môi chất, nhiệt độ sôi
có thế xác định dễ dàng qua áp kế đầu hút của máy nén.
- Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng cách đóng ngắt máy nén.
Nhược điểm:
- Có khả năng bị rò rỉ, việc bảo vệ máy nén cần nghiêm túc vì có khả năng
máy nén sẽ hút ẩm ( xác xuất thấp ).
- Trữ lạnh hơi thấp.
Chọn môi chất lạnh
Nhóm làm đồ án chọn môi chất là R22
Một số đặc điểm tính chất của R22
Công thức hóa học : CHCLF2
Tên gọi: Mono Clodifo metan
Khí không màu có mùi thơm nhẹ, sôi ở -40,8
0
C theo áp suất khí quyển.
R22 đang được cho sử dụng tới năm 2040 ở Việt Nam.
Chọn các thông số làm việc
Chế độ làm việc của 1 hệ thống lạnh tiêu chuẩn được đặt trưng bằng các thông
số về nhiệt độ như sau:
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh: t
o

Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh: t
k

Nhiệt độ quá lạnh của lỏng trước van tiết lưu: t

ql

Nhiệt độ hơi hút về máy nén: t
qn

Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh:
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh phụ thuộc vào khu vui chơi. Ta có thế lấy như
sau:
t
o
= t
b
- ∆t
o
(
0
C)
Trong đó:
t
b
: Nhiệt độ khu vui chơi là -10 K
∆t
o
: Hiệu nhiệt độ yêu cầu
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 8
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
Khu vui chơi làm lạnh bằng phương pháp trực tiếp, độ ẩm của không khí trong
kho cao nên hiệu nhiệt độ yêu cầu là 8 ÷ 13
0
C ta chọn 8

0
C.
t
o
= t
b
- ∆t
o
= -10 - 8 = - 18
0
C
Nhiệt độ ngưng tụ:
Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào môi trường làm mát. Ta chọn làm mát bằng
nước nên có biểu thức tính như sau:
t
k
= t
w2
+ ∆t
k

Trong đó
t
w2
: nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng.
∆t
k
: hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu. Chọn ∆t
k
= 5 K.

Bước 1 : Tính t
w2

t
w2
= t
w1
+ ( 2 ÷ 6 )
0
C
Với t
w1
: nhiệt độ nước vào bình ngưng. Ta lấy nước tự nhiên, qua hệ thống bơm
nên có giá trị: 26,6
o
C
Chọn ∆t = 5 K: do thiết bị ngưng tụ được thiết kế trong cụm máy là ống chùm vỏ
bọc nằm ngang
t
w1
= 26,6
0
C
t
w2
= 26,6 + 6 = 32,6
0
C
t
k

= 32,6 + 5 = 37,6
0
C
Nhiệt độ quá nhiệt:
Nhiệt độ quá nhiệt là nhiệt độ của hơi trước khi vào máy nén có công thức:
t
qn
= t
o
+ ∆t
Trong đó: ∆t do môi chất là R22 nên ta chọn là 25 K.
t
qn
= -18 + 25 = 7
0
C
Nhiệt độ quá lạnh:
t
ql
= t
w1
+ ( 2 ÷ 5 )
0
C
= 26,6 + 2,4 = 29
0
C.
2.2 Một số công thức tính toán:
2.2.1 Một số công thức tính hệ số truyền nhiệt:
Theo [1] ta có:

Công thức tính hệ số truyền nhiệt:
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 9
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
1
12
1
11
n
i cn
i
i cn
k

   


  

(2.1)
Công thức tính chiều dày lớp cách nhiệt:
1
12
1 1 1
n
i
cn cn
i
i
k



  



    





(2.2)
Công thức hệ số truyền nhiệt đọng sương:
1
1
12
0,95
s
s
tt
k
tt


  

(2.3)
Để vách không bị đọng sương thì phải thỏa điều kiện sau: k
t
< k

s
.
K
s
: Là hệ số truyền nhiệt đọng sương.
2.2.2 Một số công thức tính nhiệt khu vui chơi:
Theo [1] ta có:
Công thức tính dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh:
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
(W) (2.4)
Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che:
Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che được định nghĩa là tổng các dòng
nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi
trường bên ngoài và bên trong khu vui chơi cộng với các dòng nhiệt tổn thất do
bức xạ mặt trời qua tường bao và trần được xác định bằng công thức:
Q
1
= Q
11
+Q
12

(W) (2.5)
Trong đó:
Q
11
: dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ.
Q
12
: dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng bức xạ .
Các kích thước tính toán:
Chiều dài × chiều rộng × chiều cao : 16 ×8 × 4 m
Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ:
11 11 11 11
T Tr N
Q Q Q Q  
(W) (2.6)
Các công thức tính tổn thất Q trên có dạng chung như sau:
()
ng tr
Q k F t t   
(W) (2.7)
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 10
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
Với: K - hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách
nhiệt thực (W/m
2
K)
ứng với vách, trần và nền lần lượt là 0,219; 0,148; 0,95 (W/m
2
K)
F - diện tích bề mặt của kết cấu bao che: 128 (m

2
)
T
1
- nhiệt độ môi trường bên ngoài: 26
0
C
T
2
– nhiệt độ trong khu vui chơi : -10
0
C
Q – tổn thất nhiệt qua kết cấu
Dòng nhiệt qua trần và tường khu vui chơi do ảnh hưởng của bức xạ mặt
trời:
12 12 12
Tr t
Q Q Q
(W) (2.8)
Tổn thất nhiệt qua trần do bức xạ mặt trời:
12
Tr Tr
t Tr du
Q k F t  
(W) (2.9)
Trong đó:
k - hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách
nhiệt thực: 0,148 (W/m
2
K).

F - diện tích trần của kết cấu:128 m
2

Tr
du
t
- hiệu nhiệt độ dư có ảnh hưởng đến bức xạ mặt trời. Chọn theo [1] có
Tr
du
t
theo trần màu sáng là 16 K.
Tổn thất nhiệt qua tường do bức xạ mặt trời:
12
TT
t T du
Q k F t  
(W) (2.10)
Trong đó:
k - hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách
nhiệt thực: 0,219(W/m
2
K)
F - diện tích tường của kết cấu: 128 m
2

T
du
t
- hiệu nhiệt độ dư có ảnh hưởng đến bức xạ mặt trời. Chọn theo bảng 1-
7 theo hướng Tây do có hiệu nhiệt độ dư lớn nhất ta được

T
du
t
= 8 K.
Dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra:
Q
2
là dòng nhiệt do sản phẩm khi xử lý lạnh (gia lạnh kết đông hạ nhiệt độ
trực tiếp trong buồng bảo quản đông). Ở đây khu vui chơi bảo quản sản phẩm gần
như là đá (nước) nên ta có thể xem như Q
2
gần bằng 0.
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 11
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
Dòng nhiệt do thông gió khu vui chơi:
Q
3
= M
k


(i
1
– i
2
) (2.11)
Trong đó: M
k
lưu lượng không khí của quạt thông gió (kg/s).
i

1
, i
2
là entapy của không khí trong và ngoài khu vui chơi (kJ/kg).

24 3600
k
k
Va
M




(kg/s) (2.12)
Trong đó
V – thể tích khu vui chơi cần thông gió: 512 (m
3
)
a – bội số tuần hoàn hay số lần thay đổi không khí trong một ngày đêm: 5
lần/24h
ρ
k
– khối lượng riêng của không khí trong khu vui chơi: 1,342 (m
3
/kg)
Dòng nhiệt do vận hành bao gồm:
Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng vận hành:
Q
41

= A × F (W) (2.13)
Trong đó:
F – là diện tích buồng, F = 128 m
2

A – là nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng trên 1m
2
diện tích, W/m
2

Chọn A = 1,2 W/m
2
Dòng nhiệt do người tỏa ra:
Q
42
= 350 × n (2.14)
Trong đó:
Nhiệt lượng do một người tỏa ra khi đi tham quan vui chơi là 350, W/người
n : là số người tối đa tham quan trong khu vui chơi. Chọn n = 100
Dòng nhiệt do các động cơ điện tỏa ra:
Động cơ làm việc trong khu vui chơi chỉ có động cơ quạt dàn lạnh.
Q
43
= 1000 × N (W) (2.15)

N: là công suất động cơ điện quạt dàn lạnh, W
1000: hệ số chuyển đổi từ kW ra W
Tổng công suất của động cơ điện quạt dàn lạnh lắp đặt trong khu vui chơi
phải lấy theo thực tế thiết kế. Tuy nhiên đến đây ta chưa chọn được dàn lạnh nên
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 12

GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
chưa biết cụ thể tổng công suất động cơ điện của quạt dàn lạnh, vì vậy có thể lấy
theo định hướng như sau: khu vui chơi có chiều dài khá dài nên cần nhiều dàn
lạnh. Do đó ta lấy N = 16 Kw.
Dòng nhiệt do mở cửa:
Q
44
= B × F (W) (2.16)
Trong đó:
B – là dòng nhiệt khi mở cửa
Chọn B = 15 W/m
2

Năng suất lạnh của máy nén:

(kW)
o
kQ
Q
b




(2.17)
Trong đó:
k: hệ số lạnh kể đến trong đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh chọn k =
1,05.
b: hệ số thời gian làm việc chọn b = 0,9
ΣQ: tổng nhiệt tải của máy nén.

2.2.3 Một số công thức tính công máy nén:
Theo [1] ta có:
Năng suất lạnh riêng khối lượng theo công thức:

'
04
1
(kJ/kg)q i i
(2.18)
Trong đó:

'
1
h
– là Entapi của hơi (bão hòa) sau khi ra khỏi dàn lạnh.
4
h
– là entapi của môi chất sau khi qua van tiết lưu.
Lưu lượng môi chất nén qua máy nén:

0
0
(kg/s)
tt
Q
m
q

(2.19)
Năng suất thể tích thực tế của máy nén:

1tt tt
V m v
(m
3
/s) (2.20)
Tỉ số nén:
Đồ án chuyên nghành KTL-ĐHKK 13
GVHD: Th.S Võ Long Hải SVTH: Trần Minh Thành – Nguyễn Mã Lương
k
o
p
p


(2.21)
Thể tích hút lý thuyết:
tt
lt
V
V


(m
3
/s) (2.22)
Công nén đoạn nhiệt:
N
s
=

tt
m


l =
tt
m


(i
2
– i
1
) (kW) (2.23)
Công nén chỉ thị:
Là công nén thực do quá trình nén lệch khỏi quá trình nén đoạn nhiệt lý
thuyết.
i
s
i
N
N


(kW) (2.24)
η
i
: là hiệu suất chỉ thị
η
i

= λ
w
+ b

t
0
.
Trong đó:
b – là hệ số thực nghiệm b = 0,001
λ
w
– là hệ số tổn thất không thấy được λ
w
=
k
T
T
0

Công suất ma sát:
N
ms
= V
tt


P
ms
(kW) (2.25)
P

ms
với máy nén freôn ngược dòng thì
P
ms
= (0,019 ÷ 0,034) Mpa
Ta chọn P
ms
= 0,025 Mpa
Công suất hữu ích:
Là công nén có tính đến tổn thất ma sát của các chi tiết máy nén như pittong-
xi lanh, tay biên-trục khuỷu-ăc pittong,…Đây chính là công đo được trên khuỷu
của máy nén.
N
e
= N
i
+ N
ms
(kW) (2.26)
Công suất điện: