THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VRV CHO KHÁCH SẠN TÂN SƠN NHẤT C5+6+7
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.62 MB, 96 trang )
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI
KHÔNG KHÍ
5.1 HỆ THỐNG ỐNG GIÓ CHO DÀN LẠNH
5.1.1 Tính chọn kích thước ống
- Vì công khách sạn Tân Sơn Nhất là công trình gồm nhiều tầng và nhiều không gian khác
nhau nên việc tính toán cho tất cả các phòng là không thể trong thời gian có hạn. Ở đây ta chỉ
chọn một dàn lạnh để tính toán, các dàn lạnh khác cũng tương tự.
- Ta chọn dàn lạnh loại giấu trần nối ống gió hồi sau có số hiệu FXMQ50PVE có 3 mức
lưu lượng gió:
Cấp
Lưu lượng gió m3/phút
Cao
18
Trung bình
16,5
Thấp
15
3
- Ở đây ta chọn lưu lượng gió 18 m /phút (ứng với cấp cao) để thiết kế ống gió. Ta có
18m3/phút = 300l/s
- Chọn tổn thất áp suất: Ta phải chọn tổn thất áp suất sao cho hợp lý. Nếu chọn tổn thất áp
suất lớn thì vận tốc sẽ lớn làm cho độ ồn tăng, kích thước ống nhỏ nhưng chi phí vận hành sẽ
tăng. Nếu chọn tổn thất áp suất nhỏ thì vận tốc dòng sẽ nhỏ nhưng kích thước ống lại lớn làm
tăng cho phí đầu tư. Theo kinh nghiệm của nhà thiết kế đề nghị chọn trong khoảng 0,8÷1Pa/m.
Ta chọn tổn thất áp suất đường ống là 0,9Pa/m.
O
A
C
Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống ống gió cho
dàn lạnh được chọn để tính toán
B
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 47
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Xét đoạn O-A:
Ta có lưu lượng qua đường ống: G = 300 l/s.
Tổn thất áp suất qua đường ống: ∆p = 0,9 Pa/m.
Tra tài liệu [1, hình 11.5, trang 470], ta có:
Đường kính tương đương: dtđ = 290 mm
Vận tốc dòng không khí: 𝑣 = 4,5 m/s
Tra tài liệu [1, bảng 10.4, trang 453], ứng với dtđ = 290 mm ta có các kích thước của
ống dẫn tiết diện hình chữ nhật:
a = 350 mm = 0,35 m
b = 200 mm = 0,2 m
Với kích thước vừa có ta có vận tốc thực tế
𝐺
300. 10−3
𝑣𝑡𝑡 =
=
= 4,3 𝑚/𝑠
𝑎. 𝑏
0,35.0,2
- Tương tự như thế ta tính cho các đoạn ống còn lại cho trong bảng sau:
Bảng 5.1 Thông số tính toán các đoạn ống gió dàn lạnh
Đường kính tra
Đường kính
Vận tốc
Đoạn
Lưu lượng Vận tốc
được, mm
tương đương dtd,
thực tế vtt
ống
G, l/s
v, m/s
mm
m/s
a
b
A-B
150
4
250
250
200
3
A-C
150
4
250
250
200
3
-
5.1.2 Tính trở lực đường ống
- Để đảm bảo cho quạt có thể thổi gió tới tất cả các miệng thổi gió, ta phải tính trở lực trên
đoạn ống có tổng trở lực lớn nhất, một cách tương đối đó là tính trên đoạn ống dài nhất, có nhiều
khớp nối, nhiều co nhất …Trở lực trên toàn bộ đoạn ống bao gồm trở lực ma sát, trở lực cục bộ
và tổn thất qua thiết bị.
- Trở lực ma sát:
Pm = L.p
Trong đó p : tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài ống, Pa/m
L : tổng chiều dài ống, m
- Trở lực cục bộ
Pcb = .Pd
Trong đó : hệ số trở lực cục bộ.
Pd : áp suất động, Pa
Theo công thức 11.9 [1, trang 477] ta có: Pd = 0,602. 𝑣2
- Xét đoạn ống O-A-C là đoạn dài nhất.
a) Trở lực ma sát
- Chiều dài đường ống L = 6.7 m
- Tổn thất áp suất trên một mét chiều dài p = 0,9 Pa/m
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 48
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Trở lực ma sát gây ra
Pms = L.p = 6.7.0,9 = 6,03Pa
b) Trở lực cục bộ
- Trở lực cục bộ gây ra tại các vị trí: đoạn ống có tiết diện thay đổi, đoạn cong, đoạn ống rẽ
nhánh dạng Y.
Trở lực cục bộ do đoạn ống cong
Pcb = . Pd
Pd = 0,602v2, với v là vận tốc đầu vào của đoạn ống
Đoạn ống đang xét không có đoạn cong nào nên Pcb = 0
Trở lực cục bộ do đoạn ống rẽ nhánh dạng chữ T, ống chính và ống nhánh đều có dạng
chữ nhật, ống nhánh nối vào ống chính bằng một cạnh nghiêng 45o
- Xét đoạn ống O-A-B:
- Dựa vào hình 11.43 và bảng 11.34a, 11.41 [1] ta có :
𝑚𝑣𝑏 𝐺𝐴𝐵
=
= 0,5
𝑚𝑣𝑐 𝐺𝑂𝐴
𝑣𝑏 𝑣𝐴𝐵
=
= 0,7
𝑣𝑐 𝑣𝑂𝐴
𝑣𝑠 𝑣𝐴𝐶
=
= 0,7
𝑣𝑐 𝑣𝑂𝐴
Vậy hệ số trở lục cục bộ của đoạn ống chính 𝛽𝑐,𝑠 = 0,04; hệ số trở lực cục bộ của đoạn ống
nhánh 𝛽𝑐,𝑏 = 0
Vậy trở lực cục bộ ở đoạn rẽ nhánh chữ T là:
Pcb = . Pd = .0,602. 𝑣2 = 0,04.0,602.4,32 = 0,45Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống có tiết diện thay đổi
- Xét đoạn ống có tiết diện thay đổi nằm trên đoạn A-C
Ta có góc thu hẹp của đoạn ống
𝑐ℎọ𝑛 𝜃 = 20°
Ta có tỉ số
𝐴1
0,35.0,2
=
= 1,4
𝐴2
0,25.0,2
Tra [1, bảng 11.27, trang 497], ta có hệ số trở lực cục bộ β = 0,05
Tổn thất cục bộ do đoạn ống thay đổi tiết diện này gây ra
Pcb = . Pd = .0,602. 𝑣2 = 0,05.0,602.4,32 = 0,56Pa
Tổng tổn thất trong đoạn ống dài nhất
P = ΔPms + ΔPcb = 6,03 + 0,45 + 0,56= 7,04Pa
-
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 49
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
5.2 HỆ THỐNG CUNG CẤP GIÓ TƯƠI
Nhìn chung nhu cầu gó tươi được quy định cho hầu hết các công trình, toà nhà phần lớn là
27m3/h/người (7,5 l/s/người). Đây là bài toán kinh tế rất nhạy cảm. Gió tươi nhiều thì sức khoẻ
đảm bảo hơn nhưng tốn năng lượng nhiều hơn và giá thành điều hoà không khí tăng lên. Gió
tươi ít thì không khí trong nhà ít cả thiện hơn, sức khoẻ ít đảm bảo hơn nhưng giá thành điều
hoà không khí giảm.
5.2.1 Tính chọn kích thước ống
Tính toán thiết kế cho hệ thống cấp gió tươi các phòng 519, 521 – 533, 508, 510 và một phần
hành lang.
- Đặc điểm: lượng gió tươi cấp vào mỗi phòng là 20l/s, lượng gió tươi cấp vào hành lang là
100l/s. Vậy tổng lưu lượng gió tươi cần cấp của hệ thống là 340l/s.
- Chọn tổn thất áp suất đường ống là 0,9Pa/m.
- Ta chọn kiểu ống là hình chữ nhật, được treo bởi các móc treo trong khoảng không gian
giữa trần giả và trần bê-tông.
Hình 5.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp gió tươi
-
Xét đoạn Quạt-A:
Ta có lưu lượng qua đường ống: G = 340 l/s.
Tổn thất áp suất qua đường ống: ∆p = 0,9 Pa/m.
Tra tài liệu [1, hình 11.5, trang 470], ta có:
Đường kính tương đương: dtđ = 300 mm
Vận tốc dòng không khí: 𝑣 = 4,6 m/s
Tra tài liệu [1, bảng 10.4, trang 453], ứng với dtđ = 300 mm ta có các kích thước của
ống dẫn tiết diện hình chữ nhật:
a = 400 mm = 0,4 m
b = 200 mm = 0,2 m
Với kích thước vừa có ta có vận tốc thực tế
𝐺
340. 10−3
𝑚
𝑣𝑡𝑡 =
=
= 4,25
𝑎. 𝑏
0,4.0,2
𝑠
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 50
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
-
Tương tự như thế ta tính cho các đoạn ống còn lại, kết quả tính toán cho trong bảng sau:
Bảng 5.2 Thông số tính toán các đoạn ống gió cho hệ thống cấp gió tươi
Đường kính tra
Lưu
Đường kính
Vận tốc
Vận tốc
được, mm
Đoạn ống
lượng G,
tương đương dtd,
thực tế vtt
v, m/s
l/s
mm
m/s
a
b
Quạt-A
340
4,6
300
400
200
4,25
A-B
300
4,5
290
400
200
3,75
B-C
280
4,45
287
400
200
3,5
C-D
260
4,4
285
400
200
3,25
D-E
240
4,35
282
400
200
3
E-F
220
4,3
278
350
175
3,6
F-G
180
4,1
265
350
175
2,9
G-H
160
4,05
260
350
175
2,61
H-I
110
3,5
212
350
175
1,8
I-J
90
3,25
185
350
175
1,5
J-K
40
2,75
138
200
100
2
K-13, K-14, A-1,
A-2, B-3, C-4,
D-5, E-6, F-7,
20
2,25
110
100
100
2
F-8, G-9, I-11,
K-13, K-14
H-10, J-12
50
2,8
150
200
100
2,5
5.2.2 Tính trở lực đường ống
- Để đảm bảo cho quạt có thể thổi gió tới tất cả các miệng thổi gió, ta phải tính trở lực trên
đoạn ống có tổng trở lực lớn nhất, một cách tương đối đó là tính trên đoạn ống dài nhất, có nhiều
khớp nối, nhiều co nhất …Trở lực trên toàn bộ đoạn ống bao gồm trở lực ma sát, trở lực cục bộ
và tổn thất qua thiết bị.
- Trở lực ma sát:
Pm = L.p
Trong đó p : tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài ống, Pa/m
L : tổng chiều dài ống, m
- Trở lực cục bộ
Pcb = .Pd
Trong đó : hệ số trở lực cục bộ.
Pd : áp suất động, Pa
Theo công thức 11.9 [1, trang 477] ta có: Pd = 0,602. 𝑣2
- Xét đoạn ống từ Quạt-A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-13 là đoạn dài nhất.
c) Trở lực ma sát
- Chiều dài đường ống L = 35 m
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 51
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Tổn thất áp suất trên một mét chiều dài p = 0,9 Pa/m
Trở lực ma sát gây ra
Pms = L.p = 35.0,9 = 31,5 Pa
d) Trở lực cục bộ
- Trở lực cục bộ gây ra tại các vị trí: đoạn ống có tiết diện thay đổi, đoạn cong, đoạn ống rẽ
nhánh dạng Y.
Trở lực cục bộ do đoạn ống cong
Pcb = . Pd
Pd = 0,602v2, với v là vận tốc đầu vào của đoạn ống
Chọn R1 và R2 theo kinh nghiệm thiết kế ta có:
3
3
R1 W = .200 = 150 mm
4
4
3
3
R2 W W 200 .200 = 350 mm
4
4
R
Và
1, 25
W
H 400
Theo thiết kế :
2
W 200
Theo [1, bảng 11.11a, trang 481] ta có hệ số trở lực cục bộ β = 0,16
Tổn thất cục bộ do đoạn ống cong này gây ra
Pcb = 2.. Pd = 2..0,602. 𝑣2 = 2.0,16.0,602.4,252 = 3,5Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống rẽ nhánh dạng chữ T, ống chính và ống nhánh đều có dạng
chữ nhật, ống nhánh nối vào ống chính bằng một cạnh nghiêng 45o
- Xét đoạn ống A-B-3:
- Dựa vào hình 11.43, bảng 11.34a và bảng 11.41 [1] ta có :
𝑚𝑣𝑏 𝐺𝐵3
=
= 0,07
𝑚𝑣𝑐 𝐺𝐴𝐵
𝑣𝑏 𝑣𝐵3
=
= 0,53
𝑣𝑐 𝑣𝐴𝐵
𝑣𝑠 𝑣𝐵𝐶
=
= 0,93
𝑣𝑐 𝑣𝐴𝐵
Vậy hệ số trở lục cục bộ của đoạn ống chính 𝛽𝑐,𝑠 = 0,01; hệ số trở lực cục bộ của đoạn ống
nhánh 𝛽𝑐,𝑏 = 0
Vậy trở lực cục bộ ở đoạn rẽ nhánh chữ T là:
Pcb = . Pd = .0,602. 𝑣2 = 0,01.0,602.3,752 = 0,08Pa
- Tương tự vậy kết quả tính cho các đoạn rẽ nhánh chữ T khác được trình bày trong bảng
dưới đây:
-
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 52
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Bảng 5.3 Thông số tính toán cho các đoạn rẽ nhánh chữ T
Đoạn
nhánh
chữ T
B-C-4
C-D-5
D-E-6
F-G-9
G-H-10
H-I-11
I-J-12
-
-
mvc, l/s
mvb, l/s
vc, m/s
vb, m/s
vs, m/s
βc,s
βc,b
ΔPcb,
Pa
280
260
240
180
160
110
90
20
20
20
20
50
20
50
3,5
3,25
3
3,6
2,61
1,8
1,5
2
2
2
2
2,5
2
2,5
3,25
3
3,6
2,61
1,8
1,5
2
0,01
0,01
0
0,04
0,04
0,02
0
0
0
0
0,79
0,81
1,05
1,56
0,07
0,06
0
4,2
3,49
2,09
2,11
Vậy tổng trở lực cục bộ qua các đoạn rẽ nhánh chữ T là:
ΔPcb = 0,08 + 0,07 + 0,06 + 4,2 + 3,49 + 2,09 + 2,11 = 12,1 Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống có tiết diện thay đổi
Xét đoạn ống có tiết diện thay đổi nằm trên đoạn E-F
Ta có góc thu hẹp của đoạn ống
𝑐ℎọ𝑛 𝜃 = 20°
Ta có tỉ số
𝐴1
0,4.0,2
=
= 1,31
𝐴2
0,35.0,175
Tra [1, bảng 11.27, trang 497], ta có hệ số trở lực cục bộ β = 0,05
Tổn thất cục bộ do đoạn ống thay đổi tiết diện này gây ra
Pcb = . Pd = .0,602. 𝑣2 = 0,05.0,602.3,62 = 0,39Pa
Tương tự ta tính được tổn thất cục bộ do đoạn ống thay đổi tiết diện J-K là
ΔPcb = 0,11Pa
Vậy tổng trở lực cục bộ do các đoạn ống có tiết diện thay đổi là:
ΔPcb = 0,39 + 0,11 = 0,5 Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống rẽ nhánh thẳng góc, tiết diện chữ nhật
mvb1, A1b
Hình 5.3 Đoạn ống rễ nhánh thẳng góc,
tiết tròn hoặc chữ nhật
mvs, As
mvc, Ac
mvb1, A1b
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 53
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
-
-
-
Ở trường hợp này A1b = A2b và As = Ac
Vẫn có thể sử dụng được các số liệu trong các bảng 11.34a và 11.34b [1]
X ét đoạn ống rẽ nhánh A-1-2-B
𝑣𝑠
4,25
=
= 1,13
𝑣𝑐
3,75
𝑚𝑣𝑏
20
=
= 0,07
𝑚𝑣𝑐
300
𝐴𝑏
0,1.0,1
=
= 0,125
𝐴𝑐
0,4.0,2
Ta tra được βc,s = 0 và βc,b = 0,28
Vậy ΔPcb = β.0,602.v2 = 0,28.0,602.4,252 = 3,04 Pa
Tương tự ta tính được trở lực đoạn ống rẽ nhánh F-7-8-G
Có ΔPcb = 2,73 Pa
Vậy tổng tổn thất áp suất qua đoạn ống nhánh rẽ thẳng góc, tiết diện chữ nhật là:
ΔPcb = 3,04 + 2,73 = 5,77 Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống nhánh rẽ chữ Y đối xứng, tiết diện chữ nhật
Xét đoạn ống J-K-13-14
vs 2
1
vc 2
v1b 2
1
vc 2
θ = 90o
Ta tra được βc,s = 0 và βc,b = 1
Vậy ΔPcb = β.0,602.v2 = 1.0,602.22 = 2,4 Pa
Tổng tổn thất trong đoạn ống dài nhất
P = ΔPms + ΔPcb = 31,5 + 3,5 + 12,1 + 0,5 + 5,77 +2,4 = 55,77 Pa
Các hệ thống ống gió còn lại tính toán tương tự (đối với hệ thống hút gió nhà vệ sinh thì
thay miệng thổi thành miệng hút, quạt hút khí ra ngoài).
5.2.3 Chọn quạt
- Dựa vào các thông số đã tính toán ở trên ta có các cơ sở để chọn ra loại quạt có thể đáp
ứng các nhu cầu sau:
Cột áp: 𝑃 ≥ 56𝑃𝑎
Lưu lượng 𝐺 ≥ 340𝑙/𝑠
- Tham khảo phần mềm chọn quạt của Fantech có giao diện bên dưới, ta chọn quạt
MTS252.
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 54
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 55
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
5.3 HỆ THỐNG ĐIỀU ÁP CẦU THANG
5.3.1 Tổng quan về hệ thống điều áp cầu thang
a) Những mục tiêu chính của hệ thống điều áp.
Mục tiêu của bất kì hệ thống điều áp nào cũng là giữ cho khói và khí độc cách xa lối
thoát hiểm để cho người trong vùng cháy đó có thể thoát hiểm hoặc tìm nơi trú ẩn an toàn.
An toàn cho con người: Bảo vệ tính mạng con người trong những trường hợp có
hỏa hoạn bằng những lối thoát hiểm hoặc những nơi ẩn nấp tạm thời được điều áp.
Chống lửa: Để cho những thao tác chống lửa phát huy hiệu quả thì những trục
thang máy hay cầu thang bộ cần phải được duy trì chênh áp để ngăn cản việc xâm nhập của
khói từ tầng bị cháy khi tầng bị cháy có hay không có hệ thống điều hòa.
Bảo vệ tài sản: Sự lây lan của khói vào trong những khu vực mà ở đó chứa thiết
bị có giá trị, phương tiện xử lí dữ liệu và thiết bị khác mà đặc biệt nhạy cảm khi có khói,
thiệt hại cần phải được hạn chế.
b) Nguyên lí của hệ thống tăng áp cầu thang.
Hệ thống tăng áp cầu thang trong các tòa nhà bao gồm quạt, đường ống dẫn gió, các
cửa cấp, các van đóng mở, các cảm biến, tủ cấp nguồn và điều khiển.
Chức năng của hệ thống này nhằm mục đích để khói và lửa không vào thang bộ được
thì cột áp trong cầu thang phải cao hơn trong hành lang. Chính vì thế phải có quạt tạo áp
lực cao cung cấp không khí vào cầu thang. Người (già yếu và khỏe) đều có thể đẩy được
cửa để vào cầu thang bộ (cửa này không được khóa bao giờ). Cửa cầu thang là cửa chống
cháy (chịu nhiệt và chịu lửa khoảng 1 hay 2 giờ) sẽ có bản lề thủy lực tự động đóng lại và
một phần do áp lực trong thang mạnh sẽ đóng cửa liên tục.
Qui trình điều khiển quạt tăng áp là khi có khói hay lửa cháy thì các cảm biến khói
chuyển tín hiệu về hệ thống báo cháy trung tâm BMS (Building Management System) đóng
tiếp điểm điện cấp cho quạt chạy, tăng áp vào cầu thang. Các cảm biến chênh áp trong cầu
thang sẽ khiến cho quạt chạy liên tục hay dừng (mức chênh áp được cài đặt để áp suất trong
cầu thang luôn lớn hơn áp suất ngoài cầu thang).
Hình 5.4 Hệ thống điều áp dùng quạt cấp khí cho cầu thang bộ
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 56
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
5.3.2 Phân loại hệ thống
Hệ thống điều áp thường có 3 chế độ hoạt động:
- Chế độ 1: Phát hiện. Tăng hiệu áp trong khu vực được bảo vệ (cầu thang, hành
lang,…) lên áp suất yêu cầu (50Pa) khi tất cả các cửa đều đóng.
- Chế độ 2: Thoát hiểm. Duy trì tốc độ gió (0.75m/s) qua các cửa mở vào tầng
cháy, hoặc một hiệu áp +10Pa với các cửa đóng cảu tầng cháy với các cửa khác đang mở.
- Chế độ 3: Chữa cháy. Duy trì tốc độ gió (2m/s) qua các cửa mở ở tầng cháy với
các cửa khác.
Theo tài liệu [9, bảng 1, trang 8], hệ thống điều áp cầu thang được phân loại theo
bảng sau:
Bảng 5.4 Phân loại hệ thống điều áp cầu thang
Loại hệ thống
Khu vực sử dụng
A
Nhà ở, nhà riêng
B
Bảo vệ các trục chữa cháy
C
Các cơ sở thương mại
D
Khách sạn, nhà tập thể, ký túc xá...
E
Trong trường hợp sơ tán
Theo bảng 5.4 ta chọn hệ thống loại D để tính toán cho công trình, các tiêu chuẩn của
hệ thống loại D như sau:
- Khi các cửa đều đóng, áp suất duy trì lên các cửa là 50Pa.
- Khi có cháy thì 2 cửa mở là ở tầng có cháy và tầng trệt, mức áp suất phải được
duy trì khoảng 10Pa.
- Khi có cháy thì khói thoát ra ít nhất phải được 7,5m/s
Hình 5.5 Điều kiện
thiết kế loại D dành
cho khách sạn
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 57
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
5.3.3 Phân tích đặc điểm công trình
Hình 5.6 Cầu thang được chọn để tính toán điều áp
Đối với công trình khách sạn Tân Sơn
Nhất, ngăn cách giữa khu vực phòng ở
(accommodation) và khu vực cầu thang
(stair) là một tiền sảnh đơn (lobby) và hành
lang (corridor).
So sánh với tài liệu [9, hình 9, trang
37], ta thấy rằng để tính toán điều áp cầu
thang cho công trình ta phải dùng phương
pháp điều áp cho cả cầu thang bộ, tiền sảnh
và hành lang (hình 5.7).
Nhưng trên thực tế, diện tích sàn và số
lượng phòng khá lớn, dẫn đến việc tính
toán diện tích rò rỉ ra ngoài không gian
điều áp gặp rất nhiều khó khan và không
chính xác. Trong những trường hợp như
vậy, người ta thường thiết kế riêng hệ
thống điều áp cho hành lang để hỗ trợ cho
hệ thống điều áp cầu thang. Khi có tín hiệu
hỏa hoạn, cả hai hệ thống sẽ cùng hoạt
động để đảm bảo cho khói bị thổi ra ngoài,
không bay ngược vào không gian bên
trong.
Như vậy trong trường hợp này, để đơn
giản hơn trong quá trình tính toán, ta chỉ
tính toán điều áp cho cầu thang (hình Hình 5.7 Trường hợp điều áp cho cả cầu
5.8), xem như đẩy khói ra hành lang là đã thang bộ, tiền sảnh và hành lang
đạt yêu cầu (vì ngoài hành lang cũng có
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 58
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
bộ phận điều áp sẽ tiếp tục đẩy khói ra
ngoài trời).
Ghi chú:
Hình 5.8 Trường hợp chỉ điều áp cho cầu thang
Công trình có 15 tầng và 1 tầng hầm và sân thượng, mỗi tầng đều có 1 cửa từ cầu
thang mở ra tiền sảnh và 1 cửa từ tiền sảnh mở ra hành lang, riêng tầng trệt có thêm 1 cửa
thoát hiểm, tất cả cửa được sử dụng là cửa cánh đơn, kích thước 2m x 0,8m. Hệ thống thoát
hiểm loại D có 2 cửa mở cùng lúc là cửa tầng có cháy và cửa thoát hiểm nằm ở tầng trệt.
5.3.4 Tính toán hệ thống điều áp cầu thang
a) Chế độ 1: Tất cả các cửa đề đóng
Khi đám cháy mới được phát hiện, hệ thống báo cháy phát tín hiệu báo động tòa nhà,
đồng thời cắt tất cả các hệ thống điện ngoại trừ đường điện cấp cho hệ thống điều áp, hút
khói, hệ thống chữa cháy,… (do các hệ thống này có nguồn riêng). Do vậy tại thời điểm
này chưa có ai vào hệ thống thang thoát hiểm, tất cả các cửa đều ở trạng thái đóng, áp
suất chênh lệch lúc này là 50Pa (như hình 5.5c).
Tổng lưu lượng không khí yêu cầu QS:
QS = 1,5.QL
Với:
QL = QD + QW + QLD + QT + QO
Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa QD:
- Tầng trệt có 3 cửa mở ra phía ngoài không gian điều áp, vậy diện tích rò lọt không
khí là:
A1. A2
0, 02.0, 02
Atret =Athoat hiem
= 0,02+
= 0,034 m 2
1/2
1/2
A12 A22
0, 022 0, 022
- Các tầng khác mỗi tầng có 2 cửa mở vào phía trong không gian điều áp, vậy diện tích
rò lọt không khí qua những tầng khác là:
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 59
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Akhac =16.
-
A
2
1
A1. A2
2 1/2
2
A
= 16.
0, 01.0, 01
0, 01
2
2 1/2
0, 01
= 0,113m 2
Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa:
QD = 0,83. Atret Akhac .P1/2 = 0,83. 0,034 0,113 .501/2 = 0,863 m3 / s
Bảng 5.5 Thông số rò rỉ không khí qua cửa ra vào từ không gian điều áp ra không gian
không điều áp
Diện tích Áp suất chênh Lượng không
Loại cửa
rò rỉ, m2
lệch, Pa
khí rò rỉ, m3/s
8
0,02
15
0,03
Cửa cánh đơn mở vào phía trong không gian
0,01
20
0,04
điều áp
25
0,04
50
0,06
8
0,05
15
0,06
Cửa cánh đơn mở ra phía ngoài không gian điều
0,02
20
0,07
áp
25
0,08
50
0,12
8
0,07
15
0,10
Cửa cánh đôi
0,03
20
0,11
25
0,12
50
0,18
8
0,14
15
0,19
Cửa thang máy
0,06
20
0,22
25
0,25
50
0,35
Lưu lượng không khí rò lọt qua khe hở thang máy QLD:
1/2
1
1
QLD = 0,83. 2 2 .PL1/2
At AF
Với: At là tổng diện tích rò lọt giữa tiền sảnh và thang máy, m2
AF là tổng diện tích rò lọt giữa thang máy ra bên ngoài, m2
PL chênh lệch áp suất giữa thang máy với bên ngoài, Pa
Do hệ thống điều áp của công trình không bao gồm thang máy nên QLD = 0
Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa sổ QW:
QW = 0,83. AW .P
Với:
1
1,6
AW là tổng diện tích rò lọt từ cửa sổ ra bên ngoài, m2
P là áp suất lên cửa sổ, Pa
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 60
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Do trong cầu thang của công trình không có cửa sổ nên QW = 0
Lưu lượng không khí rò lọt qua các khu vực có chứa các thiết bị chiết xuất cơ khí QT:
QT = QB .K
QT là lượng không khí rò lọt qua nhà vệ sinh…, m3/s
QB là lượng không khí rò lọt qua cửa, tương tự Q2
K = AX/AG
AX là mặt cắt ngang nhỏ nhất của ống nhánh chiết xuất, m2
AG là diện tích rò lọt qua lưới bảo vệ hay qua các cửa gió
Do công trình không có hệ thống thông gió giữa cầu thang bộ và nhà vệ sinh nên
QT = 0
Với:
Lưu lượng không khí rò lọt qua các đường khác (nếu có) QO:
Trong trường hợp này, QO = 0
Vậy:
QL = QD + QW + QLD + QT + QO = 0,863 m3/s
Lưu lượng không khí yêu cầu QS:
QS = 1,5.QL = 1,5.0,863 = 1,3 m3/s
Vậy khi các cửa đều đóng, cần cung cấp 1,3 m3 không khí mỗi giây để duy trì áp suất
50Pa trong lòng thang.
b) Chế độ 2: Hệ thống thoát hiểm – giai đoạn sơ tán
Ở giai đoạn này, cửa tầng có cháy và cửa thoát
hiểm ở tầng trệt sẽ được mở ra, lúc này áp suất chênh
lệch giữa lòng thang và các cửa khác sẽ được duy trì ít
nhất là 10Pa như hình bên cạnh.
Tổng lưu lượng không khí yêu cầu QS:
QS = 1,5.QL
Với:
QL = QD + QW + QLD + QT + QO + Qmở cửa
Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa QD:
- Tầng trệt còn 2 cửa đang đóng, diện tích rò lọt
không khí là:
A1. A2
0, 02.0, 02
Atret =
=
= 0,014 m 2
2
2 1/2
2
2 1/2
A1 A2 0, 02 0, 02
- Diện tích rò lọt không khí qua các tầng khác
(trừ tầng có cháy) là:
A1. A2
0, 01.0, 01
Akhac = 15.
= 15.
1/2
2
2 1/2
A1 A2
0, 012 0, 012
= 0,106m2
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 61
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
-
Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa:
QD = 0,83. Atret Akhac .P1/2 = 0,83. 0,014 0,106 .101/2 = 0,315 m3 / s
-
-
Tương tự như trên, các giá trị QW, QLD, QT, QO đều bằng 0.
Lưu lượng không khí qua các cửa đang mở Qmở cửa:
Vì vận tốc không khí đi qua các cửa đang mở phải ≥ 0,75 m/s, ta chọn v = 0,1 m/s để
tính toán.
Qmở cửa = 2.A.v = 2.2.0,8.1= 3,2 m3/s
Vậy:
QL = QD + QW + QLD + QT + QO + Qmở cửa = 0,315 + 3,2 = 3,515 m3/s
Lưu lượng không khí yêu cầu QS:
QS = 1,5.QL = 1,5.3,515 = 5,27 m3/s
So sánh lượng không khí yêu cầu giữa 2 trường hợp đóng cửa và mở cửa, ta thấy QS ở
trường hợp cửa mở lớn hơn. Vậy ta chọn QS = 5,27m3/s để tính toán các thiết bị điều áp
cho cầu thang.
c) Tính chọn kích thước ống
Hệ thống điều áp được bố trí hệ thống ống gió tương tự như hình 5.2c, với 17 miệng
thổi gió ứng với 17 tầng, mỗi miệng thổi có kích thước 600x600mm, và lưu lượng gió
qua mỗi miệng là 5270/17 = 310 l/s, được đánh số thứ tự từ trên xuống dưới (đi từ quạt
đến nhánh rẽ đầu tiên là A, miệng thổi đầu tiên là 1).
Xét đoạn Quạt-A:
Chọn quạt theo lưu lượng Q = 5,27 m3/s = 5270 l/s
Tổn thất áp suất qua đường ống: ∆p = 0,9 Pa/m.
Tra tài liệu [1, hình 11.5, trang 470], ta có:
Đường kính tương đương: dtđ = 860 mm
Vận tốc dòng không khí: 𝑣 = 8,9 m/s
Tra tài liệu [1, bảng 10.4, trang 453], ứng với dtđ = 860 mm ta có các kích thước của
ống dẫn tiết diện hình chữ nhật:
a = 1000 mm
b = 650 mm
Với kích thước vừa có ta có vận tốc thực tế
𝐺
5,27
𝑣𝑡𝑡 =
=
= 8,1𝑚/𝑠
𝑎. 𝑏
1.065
Tương tự như thế ta tính cho các đoạn ống còn lại, kết quả tính toán cho trong bảng sau:
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 62
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Bảng 5.6 Thông số tính toán các đoạn ống gió cho hệ thống điều áp cầu thang
Đường kính tra
Lưu
Đường kính
Vận tốc
Vận tốc
được, mm
Đoạn ống
lượng G,
tương đương dtd,
thực tế vtt
v, m/s
l/s
mm
m/s
a
b
Quạt-A
5270
8,9
860
1000
650
8,11
A-B
4960
8,8
850
1000
650
7,63
B-C
4650
8,6
825
1000
650
7,16
C-D
4340
8,5
800
1000
650
6,68
D-E
4030
8,4
775
800
650
7,75
E-F
3720
8,3
750
800
650
7,15
F-G
3410
8,1
725
800
650
6,56
G-H
3100
8,0
710
800
650
5,96
H-I
2790
7,8
680
800
500
6,98
I-J
2480
7,5
640
800
500
6,2
J-K
2170
7,2
620
800
500
5,43
K-L
1860
7,0
675
800
500
4,65
L-M
1550
6,6
545
750
350
5,90
M-N
1240
6,3
500
750
350
4,72
N-O
930
5,8
450
750
350
3,54
O-P
620
5,3
385
750
350
2,36
P-Q
310
4,5
290
750
350
1,19
A-1, B-2, C-3,
D-4, E-5, F-6, G7, H-8, I-9, J-10,
310
4,5
290
600
600
0,86
K-11, L-12, M13, N-14, O-15,
P-16, Q-17
d) Tính trở lực đường ống
- Xét đoạn ống từ Quạt-A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-N-O-P-Q-17 là đoạn dài nhất.
Trở lực ma sát
- Chiều dài đường ống L = 55 m
- Tổn thất áp suất trên một mét chiều dài p = 0,9 Pa/m
- Trở lực ma sát gây ra
Pms = L.p = 55.0,9 = 49,5 Pa
Trở lực cục bộ
- Trở lực cục bộ gây ra tại các vị trí: đoạn ống có tiết diện thay đổi, đoạn cong, đoạn ống rẽ
nhánh dạng Y…
Trở lực cục bộ do đoạn ống cong
- Xét đoạn ống Quạt-A có 1 đoạn cong
Pcb = . Pd
Pd = 0,602v2, với v là vận tốc đầu vào của đoạn ống
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 63
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Chọn R1 và R2 theo kinh nghiệm thiết kế ta có:
3
3
R1 W = .650 = 487,5 mm
4
4
3
3
R2 W W 650 .650 = 1137,5 mm
4
4
R
Và
1, 25
W
H 1000
Theo thiết kế :
1,54
W
650
Theo [1, bảng 11.11a, trang 481] ta có hệ số trở lực cục bộ β = 0,17
Tổn thất cục bộ do đoạn ống cong này gây ra
Pcb = . Pd = .0,602.v2 = 0,17.0,602.8,112 = 6,7 Pa
- Tương tự vậy, ta tính được Pcb(P-Q-17) = 0,08 Pa
- Vậy tổng trở lực cục bộ qua các đoạn ống cong là:
ΔPcb = 6,7 + 0,08 = 6,78 Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống rẽ nhánh dạng chữ T, ống chính và ống nhánh đều có dạng
chữ nhật, ống nhánh nối vào ống chính bằng một cạnh nghiêng 45o
- Xét đoạn ống Quạt-A-1:
- Dựa vào hình 11.43, bảng 11.34a và bảng 11.41 [1] ta có :
𝑚𝑣𝑏
𝐺𝐴1
310
=
=
= 0,06
𝑚𝑣𝑐 𝐺𝑄𝑢ạ𝑡−𝐴 5270
𝑣𝑏
𝑣𝐴1
0,86
=
=
= 0,11
𝑣𝑐 𝑣𝑄𝑢ạ𝑡−𝐴 8,11
𝑣𝑠
𝑣𝐴𝐵
7,63
=
=
= 0,94
𝑣𝑐 𝑣𝑄𝑢ạ𝑡−𝐴 8,11
Vậy hệ số trở lục cục bộ của đoạn ống chính 𝛽𝑐,𝑠 = 0,01; hệ số trở lực cục bộ của đoạn ống
nhánh 𝛽𝑐,𝑏 = 0
Vậy trở lực cục bộ ở đoạn rẽ nhánh chữ T là:
Pcb = . Pd = .0,602. 𝑣2 = 0,01.0,602.8,112 = 0,39Pa
- Tương tự vậy kết quả tính cho các đoạn rẽ nhánh chữ T khác được trình bày trong bảng
dưới đây:
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 64
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
Bảng 5.7 Thông số tính toán cho các đoạn rẽ nhánh chữ T
Đoạn
nhánh
chữ T
A-B-2
B-C-3
C-D-4
D-E-5
E-F-6
F-G-7
G-H-8
H-I-9
I-J-10
J-K-11
K-L-12
L-M-13
M-N-14
N-O-15
O-P-16
mvc, l/s
mvb, l/s
vc, m/s
vb, m/s
vs, m/s
βc,s
βc,b
ΔPcb,
Pa
4960
4650
4340
4030
3720
3410
3100
2790
2480
2170
1860
1550
1240
930
620
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
310
7,63
7,16
6,68
7,75
7,15
6,56
5,96
6,98
6,2
5,43
4,65
5,90
4,72
3,54
2,36
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
0,86
7,16
6,68
7,75
7,15
6,56
5,96
6,98
6,2
5,43
4,65
5,90
4,72
3,54
2,36
1,19
0,01
0,01
0
0,01
0,01
0,01
0
0,01
0,01
0,015
0
0,02
0,03
0,04
0,10
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0,35
0,31
0
0,36
0,31
0,26
0
0,29
0,23
0,27
0
0,41
0,40
0,30
0,34
Vậy tổng trở lực cục bộ qua các đoạn rẽ nhánh chữ T là:
ΔPcb = 4,22 Pa
Trở lực cục bộ do đoạn ống có tiết diện thay đổi
- Xét đoạn ống có tiết diện thay đổi nằm trên đoạn D-E
Ta có góc thu hẹp của đoạn ống
𝑐ℎọ𝑛 𝜃 = 20°
Ta có tỉ số
𝐴1
1.0,65
=
= 1,25
𝐴2
0,8.0,65
Tra [1, bảng 11.27, trang 497], ta có hệ số trở lực cục bộ β = 0,05
Tổn thất cục bộ do đoạn ống thay đổi tiết diện này gây ra
Pcb = . Pd = .0,602. 𝑣2 = 0,05.0,602.7,752 = 1,81Pa
- Tương tự ta tính được tổn thất cục bộ do đoạn ống thay đổi tiết diện H-I và L-M lần lượt
là 1,47Pa và 1,05Pa
Vậy tổng trở lực cục bộ do các đoạn ống có tiết diện thay đổi là:
ΔPcb = 1,81 + 1,47 + 1,05 = 4,33 Pa
Tổng tổn thất trong đoạn ống dài nhất
P = ΔPms + ΔPcb = 49,5 + 6,78 + 4,22 + 4,33 = 64,83 Pa
e) Chọn quạt
- Dựa vào các thông số đã tính toán ở trên ta có các cơ sở để chọn ra loại quạt có thể đáp
ứng các nhu cầu sau:
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 65
CHƯƠNG 5
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ
-
Cột áp: 𝑃 ≥ 65𝑃𝑎
Lưu lượng 𝐺 ≥ 4960𝑙/𝑠
Tham khảo phần mềm chọn quạt của Fantech, ta chọn quạt ly tâm 27ALDW.
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 66
CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN VRV
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN VRV
6.1 TỐNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN
6.1.1 Khái niệm
Điều khiển được định nghĩa một cách đơn giản là: “tạo những tác động có tính quy luật
lên những thiết bị làm cho nó hoạt động như mong muốn”.Các tác động có thể là lực,
moment do con người hoặc các hệ thống cơ, cơ điện, thủy lực, khí nén… tạo nên.
+ Các thiết bị : các chi tiết cơ khí hoặc các thiết bị điện tử như van, damper, relay, công –
tắc – tơ.
+ Các tác động làm thay đổi trạng thái của các thiết bị qua đó thay đổi lượng năng lượng,
vật chất đưa vào quá trình, từ đó cân bằng với lượng năng lượng, vật chất mà quá trình
đã thay đổi, thiết lập trạng thái của quá trình mà người sử dụng mong muốn.
6.1.2 Mục đích của điều khiển các quá trình nhiệt lạnh
- Mục đích của điều khiển các quá trình nhiệt lạnh là duy trì các thông số như nhiệt độ, áp
suất, độ ẩm … như mong muốn của người sử dụng.
- Ngoài ra, điều khiển hệ thống còn phải đảm bảo được tính an toàn của hệ thống khi vận
hành. Hệ thống điều khiển phải kịp thời đưa ra được những tác động chính xác để giảm bớt
ảnh hưởng khi sự cố xảy ra.
6.1.3 Phân loại hệ thống điều khiển VRV
Như đã trình bày về sự phát triển của VRV đầu tiên từ máy điều hòa 2 cụm và nhiều
cụm lên VRVII và hiện nay là VRVIII thì hệ thống điều khiển cũng được phát triển tương
ứng; từ hệ thống điều khiển rất đơn giản dần đến phức tạp với nhiều tính năng và tiện ích đáp
ứng nhu cầu và đòi hỏi ngày càng cao của khách hàng,đặc biệt đối với các tòa nhà lớn và
hiện đại,ví dụ như các hệ thống điều khiển trung tâm có màn hình cảm ứng ( Intelligent
Touch Controller ), hệ thống điều khiển trung tâm trong IM (hệ thống quản lý tòa nhà thông
minh - Intelligent Manager III) hoặc hệ thống điều khiển trung tâm trong hệ thống quản lý
tòa nhà BMS (Building Management System) với chuẩn BACnet hoặc LONWORKS.Ta tạm
gọi các hệ thống này là hệ thống điều khiển tiên tiến, chúng cho phép ta có nhiều tiện ích đặc
biệt như có thể truy cập được qua máy tính cá nhân,được báo lỗi qua email,được nhận dịch
vụ mạng điều hòa không khí AAC từ trung tâm theo dõi toàn cầu của nhà chế tạo, đảm bảo
hệ thống vận hành an toàn, tin cậy và tiết kiệm năng lượng.Có nhiều cách phân loại hệ thống
điều khiển VRVIII.Dưới đây là một kiểu phân loại đó:
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 67
CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN VRV
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
6.1.4 Các thuật ngữ trong hệ thống điều khiển
- Hệ thống điều khiển cục bộ (còn gọi là điều khiển tại chỗ, tại phòng hay điều khiển
riêng biệt từng dàn lạnh): là hệ thống điều khiển tại chỗ cho từng dàn lạnh. Với các điều
khiển từ xa có dây hoặc không dây ta có thể điều khiển được sự hoạt động của dàn lạnh và
qua đó dàn nóng vận hành theo để đảm bảo điều kiện vi khí hạy tại chỗ như mong muốn.
- Hệ thống điều khiển trung tâm: là hệ thống có thể điều khiển được các dàn lạnh từ một
trung tâm điều khiển (hoặc hai trung tâm điều khiển). Các dàn lạnh vẫn có thể điều khiển tại
chỗ nhưng phải phục tùng sự quản lý của trung tâm. Điều khiển trung tâm là chính còn điều
khiển tại chỗ là phụ.
- Hệ thống điều khiển trung tâm thông thường: là hệ thống điều khiển trung tâm sử dụng
các điều khiển từ xa có dây hoặc không dây thông thường.
- Hệ thống điều khiển trung tâm tiên tiến: là hệ thống điều khiển trung tâm sử dụng các
thiết bị điều khiển và quản lý tiên tiến như mà hình cảm ứng, hệ thống quản lý thông minh
IMIII hoặc hệ thống quản lý toà nhà BMS với các chuẩn BACnet hoặc LONWORKS với rất
nhiều tiện ích tiên tiến như báo lỗi qua e-mail, truy cập web, dịch vụ mạng điều hoà không
khí…
- Hệ thống điều khiển trung tâm cỡ nhỏ: là hệ có tối đa 64 dàn lạnh.
- Hệ thống điều khiển trung tâm cỡ trung: là hệ có tối đa 128 dàn lạnh.
- Hệ thống điều khiển trung tâm cỡ lớn: là hệ có tối đa 1024 dàn lạnh.
- Hệ thống điều khiển trung tâm trong BMS: là hệ thống điều khiển trung tâm của điều
hoà không khí chịu sự quản lý và giám sát của hệ thống quản lý toà nhà BMS với các giao
diện của BACnet hoặc LONWORKS.
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 68
CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN VRV
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
- BACnet: là tên thương mịa độc quyên của Hội lạnh và ĐHKK Mỹ ASHRAE (American
Society of Heating Refrigenating and Air Conditioning Engineer).
- LONWORKS: là tên thương mại đọc quyền của tập đoàn Echelon.
- Điều khiển dàn: là sử dụng một bộ điều khiển từ xa để điều khiển một dàn lạnh duy
nhất.
- Điều khiển nhóm (group control): là sử dụng một bộ điều khiển từ xa để điều khiển một
nhóm dàn (một nhóm tối đa có 16 dàn lạnh) có chế độ vận hành giống nhau.
- Điều khiển vung (Zone control): là sử dụng một bộ điều khiển từ xa để vận hành cho cả
một vùng (tối đa được 64 nhóm nhưng tối đa cũng chỉ được 128 dàn lạnh) có chệ độ vận
hành khác nhau.
Trong hệ thống máy lạnh VRV hiện nay, để truyền thông tin của hệ về máy tính chủ
hoặc ngược lại, người ta sử dụng hệ thống mạng cục bộ LAN (Local Area Network). Hệ
thống mạng này thích hợp cho việc truyền dẫn dữ liệu với tốc độ cao trong một phạm vi nhỏ
như một phòng, một tòa nhà hoặc một khu vực. Đối ngược với mạng LAN là mạng WAN
(Wide Area Network) chỉ thích hợp truyền dẫn dữ liệu trong phạm vi rộng lớn hơn như quốc
gia, lục địa có khi cả hành tinh.
Mạng LAN sử dụng kỹ thuật mạng quảng bá (broadcast network), trong đó các thiết
bị cùng chia sẽ một kênh thông tin chung. Khi một máy truyền tin các máy còn lại
cũng nhận được tin. Đây cũng là một hạn chế của mạng LAN, vì nếu hai máy cùng
phát ra thông tin sẽ dẫn đến hiện tượng chồng chéo, không sử dụng được. Để giải
quyết vấn đề trên, người ta sử dụng phương pháp giải quyết cạnh tranh đường truyền
giữa các thiết bị trong mạng cục bộ là Giao thức điều khiển truy cập đường truyền
(Media access protocol). Hai loại giao thức chính thường được sử dụng là CSMA/CD
(Carrier sense Multiple Access With Collision Detection) và Token Passing.
Để các máy tính, thiết bị (khác nhau về nhà sản xuất) trong cùng một mạng có thể
trao đổi thông tin với nhau thì việc tiêu chuẩn hóa các thiết bị mạng là quan trọng.
Sau đây là các tổ chức thực hiện việc chuẩn hóa thiết bị mạng:
► EIA : Electronic Industry Association.
► TIA : Telecom Industry Association.
► ISO: International Standard Organization.
► ANSI : American National Standard Institute.
► IEEE: Institute of Electrical and Electronic Engineers. Tổ chức IEEE lại có nhiều
tiểu ban nhỏ bên trong như
802.3: chuẩn mạng Ethernet.
802.4: chuẩn mạng Token- bus.
802.5: chuẩn mạng Token – ring.
802.11: chuẩn mạng không dây.
Chuẩn mạng Ethernet là mạng thuộc mạng cục bộ, được chuẩn hóa bởi IEEE802.3 sử
dụng giao thức CSMA/CD để truyền dẫn dữ liệu. Hiện nay Ethernet là mạng cục bộ
chủ đạo trên thị trường, được dùng để nối kết các máy tính cá nhân lại với nhau.
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 69
CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN VRV
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
6.1.5 Những khái niệm cơ bản về điều khiển hệ thống VRV
a) Kết nối điều khiển giữa dàn nóng và dàn lạnh
- Đối với máy VRV, tuy có nhiều dàn lạnh nhưng khi bật một điều khiển từ xa của bất
kỳ dàn lạnh nào thì dàn nóng cũng phải nhận biết để bắt đầu hoạt động theo lệnh phát ra
từ điều khiển từ xa.
- Các dàn lạnh được đấu nối với nhau và nối với dàn nóng bằng dây dẫn điện 2 lõi
thông thường, mắc nối tiếp qua đầu nối F1,F2 trên vỉ điều khiển của dàn lạnh và dàn
nóng. Hình 5.1 giới thiệu kết nối giữa dàn lạnh và dàn nóng. Hình 5.2 giới thiệu các đầu
nối dây trên vỉ của dàn lạnh.
Hình 6.1 Kết nối giữa dàn lạnh và dàn nóng bằng dây dẫn 2 lõi qua đầu nối F1,F2
Hình 6.2 Các đầu nối dây trên dàn lạnh
F1,F2: Đầu nối từ dàn lạnh đến dàn lạnh hoặc đến dàn nóng.
P1,P2: Đầu nối đến điều khiển từ xa.
1,2: Đầu nối nguồn điện 1 chiều 220 đến 240V xoay chiều 1 pha.
T1,T2: Công tắc cưỡng bức tắt.
b) Kết nối tín hiệu giữa dàn lạnh và bộ điều khiển tại phòng
- Việc kết nối điều khiển giữa dàn lạnh và bộ điều khiển giúp người sử dụng dễ dàng
vận hành dàn lạnh từ phòng của mình. Tuy nhiên nếu chọn loại điều khiển từ xa không
dây thì dàn lạnh phải có mắt nhận và không cần dây kết nối.
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 70
CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ ĐIỀU KHIỂN VRV
GVHD: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP
- Việc kết nối bộ điều khiển từ xa có dây với dàn lạnh được thực hiện qua đầu nối
P1,P2.Có ba phương án kết nối bộ điều khiển từ xa đến dàn lạnh tùy theo nhu cầu người
sử dụng.
1. Mỗi dàn lạnh có một điều khiển từ xa riêng. Phương án này được sử dụng nhiều nhất
vì rất thuận tiện đối với người sử dụng.
2. Mỗi dàn lạnh có 2 điều khiển từ xa, một chính và một phụ. Trường hợp này thuận
tiện cho những người sử dụng đồng thời 2 phòng. Khi đó từ 2 vị trí đều có thể điều
khiển được dàn lạnh, đỡ tốn công đi lại.
- Mỗi điều khiển từ xa có thể điều khiển một nhóm dàn lạnh làm việc đồng thời. Mỗi
nhóm gồm tối đa 16 dàn lạnh. Phương án này thích hợp cho các hội trường, phòng họp.
Hình 6.3 Một điều khiển từ xa điều khiển một nhóm (tối đa 16) dàn lạnh
c) Kết nối tín hiệu giữa dàn nóng và điều khiển trung tâm
- Việc kết nối tín hiệu giữa dàn nóng và điều khiển trung tâm giúp ta có thể điều khiển
được toàn bộ hệ thống điều hòa từ phòng điều khiển trung tâm. Các dàn nóng được nối
với nhau qua tiếp điểm F1,F2 sau đó nối với điểu khiển trung tâm.
- Các dàn lạnh ở đây có thể điều khiển theo nhiều phương án khác nhau.
1. Điều khiển trực tiếp từ trung tâm điều khiển
2. Điều khiển riêng từng dàn tại chỗ với điều khiển từ xa nhưng điều khiển từ xa tị chỗ
chỉ là điều khiển phụ còn điều khiển chính là trung tâm.
3. Điều khiển riêng từng nhóm, một điều khiển từ xa dùng chung cho cả một nhóm dàn
lạnh (tối đa 16 dàn). Điều khiển từ xa này cũng nằm dưới sự điều khiển trung tâm.
6.1.6 Hoạt động của hệ thống điều khiển VRV
Để duy trì trạng thái của quá trình tại điểm cài đặt, vòng điều khiển phải có khả năng thực
hiện các chức năng sau:
- Đo lường được giá trị thực tế của biến điều khiển.
- Tính được hướng, độ lớn sự thay đổi của sai số.
- Tạo ra đáp ứng giảm giá trị sai lệch.
- Thay đổi đúng lượng năng lượng hoặc khối lượng vào “controlled medium” của quá
trình, từ đó giảm giá trị sai lệch đến mức chấp nhận được.
Bốn chức năng trên được thực hiện bởi ba thành phần cơ bản của vòng điều khiển là:
SVTH: NGUYỄN HUỲNH BẢO CHÂU
Trang 71
