THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK DẠNG WATER CHILLER

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (910.14 KB, 66 trang )

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
BỘ MÔN: ĐỒ ÁN CHUYÊN NGHÀNH NHIỆT LẠNH
------ oOo ------

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK
DẠNG WATER CHILLER

GVHD : NGUYỄN TIẾN CẢNH
LỚP

: CDNL10

TP. Hồ Chí Minh Tháng 11 Năm 2010
BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
BỘ MÔN: ĐỒ ÁN CHUYÊN NGHÀNH NHIỆT LẠNH
------ oOo ------

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK
DẠNG WATER HILLER

GVHD : NGUYỄN TIẾN CẢNH

Lớp

: CDNL10

SINH VIÊN THỰC HIỆN
NGUYỄN MINH ĐÀM:

08214811

HUỲNH VĂN THANH:

08253871

TP. Hồ Chí Minh Tháng 11 Năm 2010

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
TP.HCM, ngày

tháng

năm 2010

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

Hệ thống làm lạnh chiller là hệ thống làm lạnh gián tiếp. Làm lạnh nước rồi
nước được làm lạnh đi các AHU(air handling unit) hoặc FCU(Fan Coil Unit) lấy
nhiệt của không khí cần làm mát để đi các phòng (hay nói cách khác nước được
làm chất tải lạnh).
AIR COOLED CHILLER: Giải nhiệt bằng không khí ( Hệ thống này sử
dụng dàn ngưng để trao đổi nhiệt. Vì thế dàn ngưng phải được cẩu lên trên cao
mới có thể trao đôi nhiệt tốt được).
WATER COOLED CHILLER: Giải nhiệt bằng nước(Hệ thống này giải
nhiệt bằng nước vì thế sử dụng bình ngưng và có thêm thiết bị là tháp giải nhiệt
nước ngưng).
+Ưu điểm:
-Hệ thống này với công suất lớn vì thế có thể làm lạnh được một diện tích lớn
như siêu thị hoặc là các nhà xưởng.
-Hệ thống là điều khiển trung tâm nên dễ dang điều khiển hệ thống từ một phong
trung tâm.
- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do
rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại.
- Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hòa theo từng phòng
riêng rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
- Thích hợp cho các tòa nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao
và mọi kiến trúc không phá vỡ cảnh quan.
- Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật
liệu làm ống.
- Có khả năng xử lý không khí với độ sạch cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra
cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất hóa chất và mùi.
- Năng suất lạnh gần như không bị hạn chế.
- So với hệ thống VRV, vòng tuần hoàn nước lạnh đơn giản hơn nên rất dễ
kiểm soát.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

6

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

+ Nhược điểm
- Vì dùng nước tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất Execgy lớn hơn….
- Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU.
- Lắp đặt khó khăn.
- Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
- Việc cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp
đặc biệt do đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam quá cao.
- Cần định kỳ bảo dưỡng, sửa chữa máy lạnh và các FCU.
- Hệ thống bơm nước lạnh, đường ống lớn hơn ống gas.
Bảng so sánh các hệ thống điều hòa cục bộ ,tổ hợp gọn và trung tâm
nước hệ thống diều hòa không khí có máy nén cơ.
Đặc điểm
Tên gọi

Năng suất
lạnh Q0

Hệ điều
bộ
Máy
điều

hòa cửa
sổ

hòa cục
Máy
điều
hòa
tách(2
hoặc
nhiều
cụm)

1
2
Đến 2 tấn lạnh =
7kw:
=24000
btu/h

Cấu
tạo Làm lạnh khong
thiết bị bay khí trực tiếp
hơi
Thiết
bị Giải nhiệt gió
ngưng tụ
Máy nén
Thiết bị tiết
lưu
Bơm nhiệt

Piston kín roto
lăn, tấm trượt kín
xoán ốc kín
ống mao
½ chiều

Hệ điều hòa tổ hợp gọn

Hệ điều hòa trung
tâm nước
Máy
Máy
Máy Máy điều Hệ
Hệ
điều
điều hòa điều
hòa VRV thống
thống
hòa
nguyên
hòa
đến
điều
điều
tách 2 cụm lắp nguyên 770kw
hòa
hòa làm
và
máy(đến cụm

hoặc hơn làm
lạnh
nhiều
60 kw)
giải
lạnh
nước
cụm( đ
nhiệt
nước
giải
ến 60
nước( đ
giải
nhiệt
kw)
ến
nhiệt
nước
770kw)
gió
3
4
5
6
7
8
3 đến 100 tấn lạnh( 10÷ 350 kw
Lớn hơn 1000 tấn
360 đến 1200000 btu/h

lạnh
350kw, 2400000
btu/h
Làm lạnh không khí trực tiếp
Làm lạnh nước
Giải nhiệt gió

Giải
Giải
nhiệt
nhiệt gió
nước
Piston( kín nữa kín , hở), roto lăn tám
trượt (kín ) xoắn óc (kín) trục vít)
ống mao, valve tiết lưu
½ chiều

1 chiều

½ chiều

Giải
Giải
nhiệt
nhiệt
gió
nước
Piston hở ,nữa kín
, tucbin hở ,nữa
kín

Valve tiết lưu
½ chiều

½
chiều

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

7

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH
Hệ thống
phụ
trợ
thiết
bị
ngưng tụ

Không

Không

Phương
pháp xử lí
gió

Cục bộ

Trung tâm, có hoặc không có ống gió hoặc
phân tán

Trung tâm hoặc
không có ống gió
hoặc phân tán

ứng dụng

Tiện nghi
dụng

Tiện nghi ( thương nghiệp công nghệ)

Tiện nghi công
nghệ

Sử
dụng
thích hợp
cho
Vấn
cung
gió

đề
cấp

Điều chỉnh
nhiệt
độ
phòng
Khả năng
làm
sạch
không khí
phòng
Độ
ồn
trong nhà

Hiệu suất
thiết bị
Tuổi thọ
Bảo
dưởng , sửa
chữa
Phòng máy

dân

Không

Tháp
giải
nhiệt
bằng
nước

1
2
Nhà ở căn hộ

3
4
5
Các phòng rộng , nhà ở, cửa
hàng thương nghiệp, siêu thị ,
phân xưởng sản xuất….

Thấp
Bảo dưởng định
kì thường xuyên
cả giàn nóng và
giàn lạnh
Không cần

Trung bình
Bảo dưởng định kì ít thường
xuyên hơn

Không

Không

Tháp
giải
nhiệt

bằng
nước

6
7
8
Nhà cao Nhà cao tầng, văn
tầng, văn phòng,
khách
phòng,
sạn…đặc biệt cần
khách
khống chế độ ẩm ,
sạn…
Có cửa
Không có cửa Có cửa lấy gió tươi Không có FCU không có cử
lấy gió lấy gió tươi phải
cửa lấy lấy gió tươi
tươi
có quạt thông
gió tươi AHU có thể có cử
gió
phải có lấy gió tươi. Nếu
quạt
không có phải có
thông gió quạt thông gió
Nhiệt độ giao Nhiệt độ phòng giao động trung bình nếu Khả năng diều
động lớn do khó có hệ thống phân phối gió tốt hơn
chỉnh nhiệt độ tốt
phân phối gió

nhất
ổn định
đều
nhất
Thấp
Tốt hơn do có các bộ phận lọc không khí Tốt nhất đáp ưng
tốt hơn
mọi nhu cầu về
làm sạch bụi và
tạp chất đặc biệt
là sử lí gió bằng
AHU
ồn trả Không ồn trong ồn trong nhà cần có Không
Không ồn trong
trong
nhà
ồn ngoài tiêu âm trên đường ồn trong nhà ồn ở dàn máy
nhà và nhà
ống hút và cấp nếu nhà
ồn
ngoài
dùng cho tiện nghi
trên tầng
nhà
thượng
Thấp
Trung bình
Cao

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

Cao
Chuẩn
Ít phải bảo dưởng
đoán
sủa chữa nhất chủ
bệnh tự yếu bảo dưởng
động
choFCU
Có
Không
Phòng
Phòng
phòng
cần
máy
máy đạt
máy
đạt ở ở tầng
nếu càn
tầng
thượng
phai
thượng hoặc
bảo ồn
tầng
và cách
hầm

8

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Lắp đặt

Công nhân
vận hành
Khà năng
sử
dụng
lạnh cục bộ

Dể
dàng
tuy
phải
đục
một
khoảng
tường
bằng
kích
thước
may
Không

Dể
dàng

Dể dàng tuy vẩn
phải đục tường

âm
Khó
hơn vì
phải có
phòng
máy

Có

Phưc tạp
vì phải
lắp
dặt
đường
ống dẩn
môi chất
và
hệ
điều
khiển
phức tap

Phức tạp nhất vì
phải

lấp
đặt
đường ống nước
lạnh và nước giải
nhiệt

Không

Có

Dể dàng vì cần
lạnh phòng nào
bật máy lạnh
phòng đó

Khó hơn

Dể dàng

Phức tạp nhất

Khả năng
tính
tiền
điện
cho
từng
hộ
tiêu thụ
Vốn dầu tư

Dể

Khó hơn tuy có tuy nhiên vẩn
có thể tính được

Có
thể
tính nhờ
hoạt
động dàn
lạnh
Cao nhất

Không thể tính

Giá
hành

Thấp

Thấp
nhất

Cao nhất

Trung bình

Nhỏ

Không

Trung bình

Nhỏ do
tập trung
ở
tầng
thuong
Dể

Nhỏ

vận

Thấp
nhất

Ành hưởng
môi
trường(khà
nang8 rò rỉ
môi
chất
vào phòng)

Lớn

Ành hưởng
thải nhiệt

dàn nóng

Rất cao

Khả năng
mở rộng hệ
thống điều
hòa không
khí

Dể dàng

Thấp

Trung bình

Trung bình

Cao

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

Dể

Trung bình

9

cao

Không thể

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

1.1.Cấu tạo của hệ thống WATER COOLED CHILLER
Gồm 2 phần chính.
Phần 1: Cụm chiller tuần hoàn môi chất lạnh.

Hình 1 Sơ đồ cụm chiller.
+ Cụm chiller bao gồm

.

-Máy nén:Có chức năng nén áp môi chất lên áp suất và nhiệt độ cao.Môi chất
được clape hút về dưới dạng hơi áp thấp.Và được đẩy đi với dạng hơi áp cao
nhiệt độ cao.
ó nhiều loại máy nén(pittông, xoắn ốc,scroll..) Dưới đây em xin giới thiệu
về máy nén piston.
+Cấu tạo:Gồm Động cơ.pistong. trục khuỷu, thanh truyền,xi lanh.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

10

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Hình 2:Cấu tạo máy nén pittông
-Bình ngưng:
Chức năng chính.: Nhận môi chất nhiệt độ cao áp suất cao từ máy nén (bình
tách dầu) rồi trao đổi nhiệt đối lưu với nước làm mát( Thải nhiệt ra môi trường)
rồi ngưng lại môi chất với thể lỏng áp suất cao.
Cấu tạo: Gồm một hệ thống ống cooling coil đặt trong một bình để trao đổi
nhiệt với nước, các hệ thống van.
-Bình bay hơi:
Chức năng chính: trao đổi nhiệt với nước từ đó làm lạnh nước xuống nhiệt
độ từ 5-7độ. Sau đó nước lạnh được đưa đi các AHU và FCU. Trao đổi nhiệt như
bình ngưng.
+Cấu tạo:
Có nhiều loại trong như: Bình bay hơi ống vỏ kiểu ngập, nhưng ở đây môi
chất lại ở ngoài còn nước được làm lạnh thì lại ở trong hệ thống ống cooling coil.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

11

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Bình bay hơi chùm ống thẳng môi chấy sôi trong ống còn nước được làm lạnh thì

ở ngoài.
Gồm hệ thống ống có cánh được đặt trong bình bay hơi. Ngoài ra còn các
hệ thống van xả.
-Hệ thống tiết lưu:
Chức năng chính: Cân bằng áp suất cao của môi chất lỏng xuống áp suất thấp và
điều chỉnh lưu lượng môi chất giữa bình ngưng và bình bay hơi. Duy trì áp suất
hơi ổn định và chênh lệch áp suất giữa bình bay hơi và bình ngưng tụ.
Bộ phận tiết lưu nằm giữa bình bay hơi và bình ngưng tụ.
+Cấu tạo:
Có 3 loại chính thường được sử dụng.
-Van điều chỉnh bằng tay.
-Van tiết tự động nhờ sự quá nhiệt hơi hút về máy nén, gọi tắt là van tiết lưu
nhiệt, thường được sử dụng trong các hệ thống lạnh trung bình hoặc lớn,ngoài ra
nó còn được sử dụng cho cả hệ thống tủ lạnh nhỏ như tủ lạnh thương nghiệp và
máy điều hòa không khí(chiller thường được sử dụng van tiết lưu loại này).
-Ống mao còn gọi là ống mao dẫn hoặc capile là dạng thiết bị tiết lưu cố định.
Thường được sử dụng trong tủ lạnh gia đình, máy hút ẩm hoặc máy điều hòa gia
đình.
+Ngoài ra còn có các bộ phận thiết bị phụ:
-Bình tách dầu:
Chức năng chính: Tách dầu bụi ra khỏi dòng hơi môi chất nhiệt độ cao và
áp suất cao. Tránh hiện tượng tắc dầu trên dàn bay hơi.
+Cấu tạo: Hoạt động trên nguyên lý thay đổi hướng tốc độ của dòng môi
chất và dựa vào khối lượng riêng của dầu và môi chất dựa vào một tấm chặn
hoặc là dẫn dòng môi chất đi theo hình ziczac qua ống làm mát dầu.Ngoài ra còn
có hệ thống tách dầu dựa vào nước.
Ngoài hệ thống làm thay đổi hướng chuyển động của môi chất còn có thêm
hệ thống làm mát dầu.
-Bình tách lỏng:

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

12

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Chức năng chính: Tách bụi lỏng ra khỏi hơi môi chất để môi chất hút về
máy nén dưới dạng hơi áp thấp. Tránh hiên tượng va đập thủy lực vào máy nén.
+Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Hoạt động dựa trên nguyên lý giảm tốc
độ của dòng hơi môi chất. Tốc độ có thể hạ xuống (0,5m/s) từ đó bụi lỏng và hơi
sẽ tách riêng ra.hơi về máy nén. Bụi lỏng bao gồm bụi lỏng của môi chất chưa
bay hơi và bụi lỏng của dầu qua hệ thống tiết lưu trong bình tách lỏng.
Phần 2:Cấu tạo của hệ thống nước lạnh và hệ thống trao đổi nhiệt của
không khí:
-AHU(air handling chiller):
Chức năng chính: là nơi trao đổi nhiệt với không khí trong phòng từ đây
không khí được làm mát sẽ được thổi đi các phòng làm mát.
+Nguyên lý hoạt động và cấu tạo

Hình 3:AHU
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

13

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Một hệ thống dàn ống cooling coil được bơm nước lạnh vào trao đổi nhiệt
với không khí được làm mát.
Gồm một quạt li tâm: Để thổi và hút không khí.
Ngoài ra còn gồm hệ thống trong đường không khí hồi và một miệng hút đường
không khí tươi.
-Bình giãn nở và cấp nước bổ sung:
Chức năng chính:Cân bằng áp suất nước vào các AHU và FC, ngoài ra trong quá
trình vận hành sẽ có sự tổn thất về nước làm lạnh, bình sẽ có chức năng thêm
nước.
+Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Khi hoạt động sẽ có sự dãn nở thể tích
của nước lạnh vì thế sẽ có sự sủi bọt khí chính vì thế bình giãn nở sẽ có van xả áp
suất và van nước cấp cùng với bình chứa .
-Tháp giải nhiệt nước ngưng:

Hình 4:tháp giải nhiệt nước
Chức năng chính: Giải nhiệt nước ngưng rồi đưa nước được giải nhiệt vào
bình ngưng trao đổi nhiệt với môi chất trong bình ngưng. Từ đó tăng hiệu quả
trao đổi nhiệt của môi chất.
+Nguyên lý hoạt động và cấu tạo: Có nhiều kiểu tháp giải nhiệt. Dựa vào
nguyên lý thoát hơi nóng của nước mà xây dưng lên cấu tạo của nước(VD: như
nước nóng ở một cốc to rót ra các cốc nhỏ thì sẽ nhanh làm lạnh hơn).
Gồm:
-Lưới: Để che chắn bụi bẩn rác vào tháp giải nhiệt.
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

14

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Hệ thống phun sương: Đưa nước thành các tia nhỏ.
Hệ thống mao: Làm tăng diện tích trao đổi nhiệt.
-Quạt: Lấy nhiệt từ nước.
Hệ thống bơm: Dùng để hút nước từ bình ngưng và bơm vào các tháp giải
nhiệt.
Hệ thống bơm và đường ống:
Có các hệ thống bơm nước giải nhiệt và hệ thống bơm nước lạnh. Tùy vào
công suất của công trình mà chọn các hệ thống bơm khác nhau(thường được sử
dụng van 3 ngả).
1.2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.

Hình 5 Cụm chiller.
-Trong cụm chiller: Máy nén nén môi chất nên áp suất và nhiệt độ cao qua
bình tách dầu để tách các bụi dầu còn bám trong môi chất. Môi chất sau khi được
nén ở dạng hơi với nhiệt độ và áp suất cao qua bình ngưng được trao đổi nhiệt
với nước lạnh trong bình ngưng (Thải nhiệt ra nước). Môi chất sẽ ngưng lại ở
dạng lỏng áp suất cao. Môi chất lỏng ở nhiệt độ cao qua hệ thống tiết lưu sẽ được
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

15

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

làm áp suất giảm môi chất ở dạng lỏng áp thấp. Môi chất lỏng áp thấp sẽ lên bình
bay hơi. Bình bay hơi lấy nhiệt của nước cần làm lạnh trao đổi nhiệt với môi chất
lạnh ở nhiệt độ bay hơi t0. Hơi áp thấp sẽ được hút về máy nén qua bình tách lỏng
để tách các bụi lỏng chưa bay hơi Nước lạnh từ một bình 9-11 0C được hút từ các
AHU sau đó sẽ được đưa vào bình bay hơi làm lạnh xuống 5-7 0C. Nước được
làm lạnh lại về một bình chứa. từ bình chưa này nước sẽ đi các AHU và FCU để
trao đổi nhiệt với không khí cần làm mát. ở các AHU sẽ có các miệng gió hồi và
miệng gió tươi nhằm hạ nhiệt độ của không khí cần làm lạnh xuống từ đó giảm
được hiệu suất làm lạnh.
Nước giải nhiệt bình ngưng sẽ được hút ra khỏi bình ngưng ra tháp giải
nhiệt.
Không khí sau khi được AHU lấy nhiệt thì đi vào các miệng thổi qua hệ
thống quạt hướng tâm vào các đường ống đã được bọc cách nhiệt bằng bông thủy
tinh
Hệ thống điều khiển bao gồm cảm biến nhiệt được lắp ở các đường gió hồi.

chương ii: KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM, CẤU TRÚC CỦA CÔNG
TRÌNH . PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 Giới thiệu công trình.
Công trình VINA GAME Tân Bình được thiết kế bao gồm khối, văn
phòng làm việc, giao dịch, kinh doanh …. Công tình được xây dựng với quy mô
có kiến trúc đẹp và hiện đại.
Đặc điểm cấu trúc.
- Tường
Cấu trúc xây dựng của tường như sau:
N-không khí bên ngoài

T-không khí bên

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

16

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH
Đá Granit

Gạch

Vữa

T

N

Hình 6. Kết cấu tường bao
Nền.
Nền có cấu tạo như sau:

Hình 7. Kết cấu nền
Trong đó:
1- Lớp đá granit.
2-Lớp bê tông cốt thép;
3-Lớp cát vàng

Bi tum
Vữa

- Trần

Bê tông

Cấu tạo của trần:
Hình 8. Kết cấu trần nhà

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

17

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

2.2. Chọn các thông số thiết kế.
2.2.1. Chọn thông số thiết kế trong nhà.
Do tính chất khu vực địa lý tp HCM không có mùa lạnh nên ở đồ án này chỉ
tính, thiết kế hệ thống lạnh cho mùa hè.
- Nhiệt độ và độ ẩm.
Đối với các văn phòng làm việc thì các thông số thiết kế được chọn theo
yêu cầu tiện nghi của con người. Yêu cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 5687-1992.
+ Mùa hè:
- Nhiệt độ không khí trong nhà: tT = 250C

- Độ ẩm tương đối trong nhà :  = 65%
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị i-d của không khí ẩm, ta tìm được các
thông số còn lại:
- Entanpi:

IT = 60 kJ/kg.

- Độ chứa hơi: dT = 14 g/kg không khí khô.
Bảng 2.1. Các thông số thiết kế trong nhà.
-

Thông số
Entanpi
Nhiệt độ 0C
25

Độ ẩm %
65

kJ/kg
60

Gió
Độ chứa ẩm g/kg.
14,0

t-

ươi và
hệ

số

thay đổi không khí.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 - 1992, lượng gió tươi cho một người một giờ đối với phần lớn các công trình là 20 m3/h. Tuy nhiên lượng gió tươi
không được thấp hơn 10% lượng gió tuần hoàn. Như vậy việc chọn gió tươi phải
đáp ứng được 2 điều kiện sau:
-Đạt tối thiểu 20 m3/h.người.
-Đạt tối thiểu lưu lượng gió tuần hoàn.
Trong đó lưu lượng gió tuần hoàn bằng thể tích phòng nhân với hệ số thay
đổi không khí.
-Hệ số thay đổi không khí:
Phòng làm việc, văn phòng: 3 - 8 m3/h/(m3/phòng).
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

18

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

- Độ ồn cho phép.
Độ ồn được coi là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó
cần được khống chế, đặc biệt đối với một số công trình đặc biệt như phòng
studio, phòng ghi âm …. Độ ồn cho phép được Bộ Xây dựng Việt Nam đã ban bố
tiêu chuẩn về tiếng ồn 20 TCN 175 – 90 quy định về mức ồn cho phép.
- Tốc độ không khí.
Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và

thoát mồ hôi giữa cơ thể với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn, cường độ
trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và thường
da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ.
Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm
giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường
độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe…. Thông thường tốc độ gió tiện nghi
được lấy trong khoảng 0,07 - 0,21m/s.
2.2.2. Chọn thông số thiết kế ngoài nhà.
Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hoà không khí được chia làm
3 cấp như sau :
Điều hoà không khí cấp 1: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy cao nhất,
duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà trong giới hạn cho phép không phụ
thuộc vào những biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè và mùa
đông đã ghi nhận được trong nhiều năm.
Điều hoà không khí cấp 2: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy trung bình,
duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá
200h trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè
và mùa đông.
Điều hoà không khí cấp 3: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy thấp, duy trì
được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 400 h
trong 1 năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè và mùa
đông.
-Điều hoà không khí cấp 1 tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí
đầu tư, lắp đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hoà
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

19

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

tiện nghi đặc biệt quan trọng hoặc các công trình điều hoà công nghệ. Các công
trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4-5 sao, bệnh viện thì nên chọn điều hoà
không khí cấp2.
-Trên thực tế, đối với hầu hết các công trình như điều hoà không khí khách
sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, thư viện…chỉ cần chọn điều hoà cấp
3. Điều hoà cấp 3 tuy độ tin cậy không cao nhưng đầu tư không cao nên thường
được sử dụng cho các công trình trên.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

20

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

21

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

22

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Hình 10 :đồ thị không khí id của không khí ẩm
Qua việc giới thiệu và phân tích các đặc điểm của công trình VINAGAME
Tân Bình cho thấy: Đây là một tòa nhà sử dụng chủ yếu làm văn phòng làm việc
nên đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm không khắc khe 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.
Bảng 2.2. Các thông số thiết kế ngoài nhà.
Cấp ĐHKK

Mùa nóng
Nhiệt độ, 0C
ttbmax

Cấp 3

Độ ẩm, %

N = 13-15

Mùa lạnh
Nhiệt độ, 0C
ttbmin

Độ ẩm, %
N = 13-15

Trong đó
ttbmax : Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất.
ttbmin : Nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất.
Độ ẩm lúc 13 - 15h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận theo
TCVN 4088 - 1985.
Thông số tính toán ngoài trời cho khu vực Tp HCM như sau:
Mùa hè: Nhiệt độ : t = 33,70C,
Độ ẩm : N = 79%,
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị i-d ta xác định được các thông số còn
lại và được tổng kết trong bảng:
Bảng 2.3. Các thông số thiết kế ngoài nhà cho ĐHKK cấp 3 tại Nha Trang
dùng cho công trình.
Thông số ngoài nhà mùa nóng
Nhiệt độ 0C

Độ ẩm %

Entanpi kj/kg Độ chứa hơi g/kg

33,7

79

102

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

26,5

23

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

2.3. Đối tượng nghiên cứu.
Từ các hệ thống điều hòa không khí và từ phương án chọn thiết kế của em.
Đối tượng nghiên cứu trong đồ án này của em là hệ thống điều hòa không khí
water chiller
2.3.1. Chất tải lạnh.
Chất tải lạnh là chất trung gian nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh
chuyển tới thiết bị bay hơi cấp cho môi chất lạnh sôi. Chất tải lạnh đôi khi còn
được gọi là môi chất lạnh thứ cấp.
Có nhiều loại chất tải lạnh khác nhau. Nhưng một trong những chất tải lạnh
đáp ứng được yêu cầu, tính chất cần thiết và được sử dụng rộng rải nhất hiện nay
là: nước, nước muối và các hợp chất hữu cơ.
Trong đồ án thiết kế này, Chất tải lạnh mà em đã chọn cho hệ thống là
nước.
Vì nước là chất tải lạnh lý tưởng, nó đáp ứng hầu hết các yêu cầu đề ra.

Nhược điểm duy nhất của nước là nó đông đặc ở 0 oC, như vậy để đảm bảo an
toàn nhiệt độ sôi môi chất không được thấp hơn 5 oC và như vậy nhiệt độ buồng
lạnh cũng không được xuống thấp hơn 5oC.
2.4. Phương pháp thiết kế.
2.4.1. Tính cân bằng nhiệt ẩm.
Để duy trì được các thông số trong phòng, cần phải khử được lượng nhiệt
thừa và lượng ẩm thừa từ các nguồn khác nhau thải vào phòng. Điều kiện cân
bằng nhiệt ẩm là vào mùa hè máy lạnh phải đủ công suất để cân bằng với nhiệt
tổn thất qua kết cấu bao che, nhiệt sinh ra do người, máy, đèn chiếu sáng, do rò
lọt không khí , qua bức xạ mặt trời, do lượng gió tươi mang vào…và cần phải
tính năng suất gió thổi vào, gió hồi, gió tươi, nhiệt độ thổi vào, nhiệt độ các thành
phần...
Có rất nhiều phương pháp tính cân băng nhiệt ẩm khác nhau để xác định
năng suất lạnh yêu cầu khác nhau. Đồ án này em xin trình bày phương pháp tính
cân bằng nhiệt ẩm bằng phương pháp Carrier.
Theo phương pháp của Carrier ta có: Qo = Qt = ∑ Qht + ∑ Qât.
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

24

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Sau khi xác định đuợc phụ tải lạnh ta xác định các thông số trạng thái không khí.
2.4.2. Tính chọn máy và thiết bị.
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật nên hệ thống
điều hòa không khí phần lớn đã được chế tạo thành các tổ hợp nguyên cụm hoàn

chỉnh hoặc các tổ hợp gọn...vừa đảm bảo chất lượng, tuổi thọ, độ tin cậy cao của
hệ thống, đơn giản được hầu hết các công việc thiết kế tính toán riêng lẻ các bộ
phận rời rạc như máy nén, thiết bị ngưng tụ, bay hơi, tiết lưu...
Cũng giống như hệ thống lạnh, năng suất lạnh của một hệ thống hoặc một
máy điều hòa không khí không phải cố định mà luôn luôn thay đổi theo điều kiện
môi trường, nghĩa là năng suất lạnh của máy điều hòa nhiệt độ tăng khi nhiệt
trong phòng tăng và nhiệt độ ngoài nhà giảm và ngược lại giảm khi nhiệt độ
trong phòng giảm và nhiệt độ ngoài nhà tăng. Tóm lại Q0 = f(t0, tk).
Khi chọn máy điều hòa không khí cần thỏa mãn các vấn đề sau đây:
+Phải chọn máy có đủ năng suất lạnh yêu cầu ở đúng chế độ làm việc đã
tính toán. Ngoài ra đôi khi cần có năng suất lạnh dự trữ. Tổng năng suất lạnh của
máy chọn phải lớn hơn hoặc bằng năng suất lạnh tính toán ở chế độ làm việc thực
tế đã cho. Ta phải tính như vậy là vì năng suất lạnh thực tế của một máy điều hòa
không phải cố định như giá trị ghi trên mác máy.
+Phải chọn máy có năng suất gió đạt yêu cầu thiết kế. Năng suất gió trong
catalog máy phải bằng hoặc lớn hơn năng suất gió tính toán.
2.4.2.1. Chọn máy làm lạnh nước giải nhiệt nước.
Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (water cooled water chiller) thường có
năng suất lạnh tiêu chuẩn ở chế độ nhiệt độ như sau:
- Nhiệt độ nước lạnh vào và ra khỏi bình bay hơi: tl1 = 12oC , tl2 = 7oC.
- Nhiệt độ nước giải nhiệt vào và ra khỏi bình ngưng: tw1 = 30oC, tw2 = 35oC.
Việc chọn máy làm lạnh nước có ý nghĩa rất quan trọng đối với hệ thống
điều hòa không khí trung tâm nước. Nó không những có ảnh hưởng đến năng
suất lạnh của hệ thống mà còn ảnh hưởng đến giá thành của một đơn vị lạnh. Do
đó việc chọn nhiệt độ nước lạnh và nước giải nhiệt sao cho phù hợp và tối ưu là
rất quan trọng.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

25

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK DẠNG WATER CHILLER

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về