Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khu A, nhà H2 khách sạn 5 sao tại Vinpearl Land

CHƯƠNG 1 KHẢO SÁT CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN 5 SAO TẠI VINPRARL 9 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 2.1 Mục đích và ý nghĩa của điều hòa không khí 15 2.2 Lịch sử phát triển của điều hòa không khí . 16 2.3 Vai trò của Điều hòa không khí đối với con người và sản xuất 17 2.3.1 Vai trò của Điều hòa không khí đối với con người . 17 2.3.2 Vai trò của điều hòa không khí trong công nghệ sản xuất . 17 2.4 Các hệ thống điều hòa không khí . 19 2.4.1 Điều hòa không khí một khối 19 2.4.2. Máy điều hòa tách 20 2.4.3. Hệ thống điều hòa dạng (tổ hợp) gọn 20 2.4.4 Máy điều hòa nguyên cụm . 21 2.4.5. Máy điều hòa VRV . 22 2.4.6. Hệ thống điều hòa trung tâm nước 24 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 3.1 Chọn cấp điều hòa . 28 3.2 Các thông số thiết kế bên trong và bên ngoài nhà 28 3.2.1 Chọn thông số tính toán không khí trong nhà 28 3.2.2 Chọn thông số tính toán không khí ngoài nhà. . 29 3.2.3. Tốc độ không khí . 30 3.3 Tính toán cân bằng nhiệt ẩm. Tính toán cân bằng nhiệt ẩm cho tầng I: . 30 3.3.1 Lượng nhiệt bức xạ qua kính . 32 3.3.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Dt: Q21 37 3.3.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 38 A. Nhiệt truyền qua tường Q22t . 39 B. Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c 40 C. Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q22k . 41 3.3.4 Nhiệt hiện truyền qua sàn Q23 . 42 3.3.5. Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng, Q31 . 42 3.3.6. Nhiệt hiện toả ra do máy móc, Q32. 43 3.3.7. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa Q4. 43 3.3.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi đem vào QhN, QâN. 44 3.3.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5a. . 45 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 4.1. Các quá trinh cơ bản trên ẩm đồ. 61 4.1.1. Quá trình sưởi nóng không khí đẳng dung ẩm. . 61 4.1.2. Quá trình làm lạnh và khử ẩm. . 62 4.1.3. Quá trình hòa trộn không khí. . 62 4.1.4. Quá trình gia ẩm bằng nước và hơi nước 63 4.2. Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF : [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/LH/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif[/IMG] . 63 4.3. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF : [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/LH/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif[/IMG] . 64 4.4. Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF : [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/LH/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image006.gif[/IMG] . 64 4.5. Hệ số đi vòng : [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/LH/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image008.gif[/IMG] 65 4.6. Hệ số nhiệt hiện sử dụng ESHF : [IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/LH/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image010.gif[/IMG] 65 4.7.Các bước xác định các điểm trên ẩm đồ . 66 CHƯƠNG 5 LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 5.1. Chọn máy làm lạnh nước water chiller . 69 5.1.1. Khái niệm chung 69 5.1.2. Công suất lạnh 69 5.1.3 Chọn máy . 70 5.2. Tính chọn dàn lạnh 71 5.3. Tính chọn thiết bị ngưng tụ 73 5.4. Tính chọn FCU và AHU 74 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ VÀ ỐNG NƯỚC A HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ. 6.1. Cách bố trí đường ống gió tươi và đường gió thải . 78 6.1.1. Bố trí đường ống gió tươi. 78 6.1.2. Đường ống gió thải 78 6.2. Lựa chọn miệng thổi và miệng hút . 79 6.2.1. Yêu cầu của miệng thổi và miệng hút. 79 6.2.2 Lựa chọn miệng thổi và miệng hút cho công trình. 79 6.2.3. Lựa chọn tốc độ không khí đi trong ống 80 6.3. Tính chọn các thiết bị phụ cho ống gió . 81 6.3.1. Chớp gió . 81 6.3.2. Phin lọc gió 81 6.3.3. Van gió . 81 6.3.4. Van chặn lửa . 82 6.3.5 Hộp tiêu âm 82 6.3.6 Tính toán trở lực của ống gió. . 82 6.3.7. Tính chọn quạt cho hệ thống đường ống gió. 84 B. HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC 6.4.1. Vật liệu làm ống nước . 85 6.4.2. Tốc độ nước . 85 6.4.3. Tính trở lức của đường ống 86 6.4.4. Tính trở lực đường ống nước. . 86 6.5. Các thiết bị phụ của hệ thống đường ống nước 88 6.5.1. Van cổng . 88 6.5.2. Van cầu . 89 6.5.3. Van bướm . 89 6.5.4. Van cân bằng 89 6.5.5. Van an toàn . 89 6.5.6. Bình giãn nở . 90 6.6. Tính chọn bơm nước cho hệ thống. . 90 6.7. Tính chọn tháp giải nhiệt. . 91 CHƯƠNG 7 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM NƯỚC 7.1 Mạch bảo vệ của hệ thống: . 94 7.2. Mạch điều khiển FCU. . 95 7.2.1. sơ đồ mạch điện điều khiển FCU . 95 7.2.2. Hoạt động của mạch điện. 95 CHƯƠNG 8 LẮP RÁP ,VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM 8.1. Lắp ráp hệ thống. . 96 8.1.1. Công tác lấy dấu. . 96 8.1.2. Công tác gia công , lắp đặt đường ống nước lạnh. . 96 8.1.3. Lắp đặt đường ống thải nước ngưng . 96 8.1.4. Công tác gia công , lắp đặt đường ống gió lạnh( gió cấp, gió hồi, gió tươi). 97 8.1.5. Công tác lắp đặt các dàn lạnh FCU. 97 8.1.6. Công tác lắp đặt tổ máy lạnh chính. . 98 8.1.7. Lắp đặt bơm nước, các loại quạt gió . 98 8.2. Vận hành hệ thống. . 99

doc97 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 14/06/2013 | Lượt xem: 5201 | Lượt tải: 23download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khu A, nhà H2 khách sạn 5 sao tại Vinpearl Land, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g gió tươi m3/h tầng 1 5822.89 20962.41 tầng 2 6773.54 24384.75 tầng 3 6773.54 24384.75 tầng 4 6773.54 24384.75 phòng X13 307.35 1106.47 phòng ăn VIP 844.55 3040.39 phòng ăn Nhân viên 1957.68 7047.63 phòng họp 2 927.70 3339.71 phòng Business Center 1208.46 4350.44 phòng bảo vệ 193.15 695.33 phòng họp 1 340.44 1225.60 Văn phòng 1061.16 3820.18 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 5.1. CHỌN MÁY LÀM LẠNH NƯỚC WATER CHILLER 5.1.1. Khái niệm chung Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên hệ thống điều hòa không khí phần lớn đã được chế tạo thành các tổ hợp máy nguyên cụm hoàn chỉnh hoặc các tổ hợp máy gọn...vừa đảm bảo chất lượng, tuổi thọ, độ tin cậy cao của hệ thống, vừa đơn giản được nhiều công việc lắp đặt, căn chỉnh, vận hành,chạy thử tải hiện trường. Cùng với việc chọn phương án điều hòa không khí thì việc chọn máy và thiết bị cũng rất quan trọng, nó quyết định đến chất lượng công trình, khả năng đảm bảo về mặt kỹ thuật cũng như chế độ vận hành máy móc thiết bị. Khi chọn máy cho hệ thống điều hòa không khí cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Phải chọn máy có đủ năng suất lạnh yêu cầu ở đúng chế độ làm việc đã tính toán. Nếu do đòi hỏi của nhà chủ đầu tư hoặc do tính chất quan trọng của công trình đôi khi ta phải chọn cần có năng suất lạnh dự trữ. Tổng năng suất lạnh của máy phải lớn hơn năng suất lạnh tính toán ở chế độ làm việc thực tế đã cho. - Phải chọn máy có năng suất gió đạt yêu cầu thiết kế. Nếu không đạt được yêu cầu năng suất gió thì hệ thống điều hòa không khí không đạt được năng suất lạnh tính toán, do chế độ lệch khỏi chế độ mà máy có thể sản sinh ra năng suất lạnh yêu cầu. 5.1.2. Công suất lạnh Tổng nhiệt tải của cả không gian điều hòa phải nhỏ hơn hoặc bằng với năng suất lạnh của máy làm lạnh nước thì mới đạt được yêu cầu thực tế. Phụ tải lạnh của khu A dãy nhà H2 khách sạn 5 sao tại Vinpearl land là: Q0 = = = 308098 + 129628 = 437726 W. Q0 » 437,73 kW. Chọn Q0 = 438 kW. 5.1.3 Chọn máy Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (water cooled water chiller) thường có năng suất lạnh tiêu chuẩn ở chế độ làm việc như sau: - Nhiệt độ nước vào và ra khỏi thiết bị bay hơi là: tv = 12oC, tR = 7oC - Nhiệt độ nước giải nhiệt vào và ra khỏi thiết bị ngưng tụ là: tw1 = 30oC, tw2 = 35oC - Nhiệt độ sôi và nhiệt độ ngưng của môi chất: to = 2oC tk = tw2 + rtmin = 35 + 5 = 40oC Tra đồ thị lgp-i của Freon R-22 ta được các thông số sau: qo = i1- i4 = 605 – 445 = 160 kJ/kg qk = i2- i3 = 630 – 445 = 185 kJ/kg Lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống: kg Năng suất nhiệt thải ra ở bình ngưng Qk: kW Từ catalog của hãng Trane ta chọn máy làm lạnh nước (water chiller) có các thông số kỹ thuật như sau: Máy làm lạnh nước (water chiller): Model: CCW-140. Công suất lạnh Q0: Q0 = 482,2 kW Khoảng nhiệt độ làm việc: -58oC đến 194oC Giải nhiệt dàn ngưng bằng nước, nước làm làm mát nhờ tháp giải nhiệt. Chọn 2 máy làm lạnh nước, một máy chạy dự phòng cho hệ thống khi máy kia gặp sự cố xảy ra. 5.2. Tính chọn dàn lạnh Thiết bị bốc hơi ( thiết bị bay hơi) là thiết bị trong đó chất lỏng làm lạnh (R22...) biến thành hơi trong quá trình sôi (hay bốc hơi). Để thực hiện được quá trình bốc hơi này, chất lỏng lạnh phải nhận nhiệt Qo của chất cần làm lạnh như không khí (trong hệ thống điều hòa không khí trực tiếp) hoặc nước lạnh (trong hệ thống điều hòa không khí gián tiếp) ở áp suất bốc hơi không đổi po = const. Trong hệ thống điều hòa không khí gián tiếp, đầu tiên là máy làm lạnh nước (máy sản xuất nước lạnh - water chiller) làm lạnh nước trong bình bốc hơi, sau đó nước lạnh đi qua thiết bị trao đổi nhiệt – TBTĐN- như FCU (Fan coil Unit) được đặt ngay trong không gian điều hòa để làm lạnh không khí trong phòng, hoặc nước lạnh đi qua AHU (Air Handling Unit) làm lạnh không khí ngoài trời rồi đưa qua đường ống gió thổi vào không gian điều hòa. Vì hệ thống điều hòa không khí gián tiếp ngày càng được sử dụng nhiều nên thiết bị bốc hơi làm lạnh nước (chủ yếu là kiểu dàn bốc hơi ống chùm vỏ bọc nằm ngang) cũng được sử dụng nhiều. Trong công trình này ta sử dụng hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước để làm lạnh không khí trong phòng.chọn bình bốc hơi kiểu ống chùm vỏ bọc nằm ngang bao gồm vỏ bình làm bằng thép dày, bên trong là chùm ống nhỏ bằng đồng (cho Frêon) được hàn hoặc núc vào tấm lắp ống (mặt sàng). Sử dụng môi chất lạnh là Freon (R-22) môi chất lạnh Freon sôi bên ngoài ống, người ta cho chất lỏng ngập khoảng 2/3 ống, vì hệ số tỏa nhiệt khi sôi của Freon thường có giá trị thấp hơn của nước nên ở đây các ống đồng được làm bằng cánh bên ngoài ống (phía Freon) để tăng hệ số truyền nhiệt và tăng truyền nhiệt giữa lỏng lạnh và nước. Mặt khác để tránh lỏng lạnh cuốn theo hơi về máy nén, ở phía trên các ống có đặt tấm chắn lỏng. Đường kính ống đồng từ d = 13 – 25mm, chọn d = 16mm và d= 19mm. Vận tốc nước chảy trong ống từ: 1 –2,5m/s, chọn Hệ số truyền nhiệt k2 = 800 – 1400 W/m2.K. Chọn k2 = 800 W/m2. Chọn nhiệt độ sôi của môi chất R-22 là: to= 3oC Nhiệt độ nước ra khỏi dàn bốc hơi: t”N (chọn r t”N = t”N – to = 3oC ) t”N = 3 + 3 = 6oC. Khi sử dụng hệ thống điều hòa không khí gián tiếp (sử dụng nước lạnh) sử dụng các FCU và AHU để làm lạnh không khí trong phòng, vì đường ống dẫn nước lạnh từ bình bốc hơi của máy làm lạnh nước tới các FCU và AHU tương đối dài. Nên mặc dù có bọc cách nhiệt đường ống dẫn nhưng vẫn có tổn thất lạnh, giả thiết nhiệt độ nước lạnh trên đường ống cấp cho FCU và AHU và đường hồi về dàn bốc hơi tăng thêm 1oC trên mỗi quãng đường. Vậy nhiệt độ nước vào FCU và AHU là: t’ = 6 + 1 = 7oC. Sau khi trao đổi nhiệt với không khí trong phòng nhiệt độ của nước tăng lên và ra khỏi FCU và AHU là: t” = 12oC. Nhiệt độ nước từ FCU và AHU về dàn bốc hơi là: t’n = 12 + 1 = 13oC. Độ chênh giữa nhiệt độ nước và nhiệt độ sôi khi tính gần đúng theo trung bình số học sẽ là: oC Tổng diện của bề mặt trao đổi nhiệt của dàn bốc hơi: m2 . Lưu lượng nước chảy qua bình bốc hơi được xác định bởi công thức: Qo = Qn = GnCn( t’n – t”n) Suy ra: kg/s. Chọn bình bay hơi kiểu ống vỏ nằm ngang môi chất sôi trong ống.[4] tr 283 Từ các thông số trên ta chọn 2 dàn bốc hơi có các thông số sau: Ký hiệu: ИTBP-80. Diện tích bề mặt: 80 m2 Đường kính: 600 mm Chiều dài: 3000 mm Số lượng ống: 568 ống. Số lối: 6 Sức chứa 0,072 m3 5.3. Tính chọn thiết bị ngưng tụ Trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước, bình ngưng làm mát bằng nước thường được sử dụng phổ biến gọi là binh ngưng ống chùm vỏ bọc nằm ngang. Nước lạnh chảy trong ống nhỏ, số hành trình thường là số chẵn để đường nước vào và đường nước ra khỏi bình ngưng ở cùng phía. Người ta thường bố trí nước đi vào cụm ống phía dưới trước (để làm quá lạnh lỏng ngưng) rồi mới đi vào các cụm ống phía trên. Hơi môi chất lạnh đi vào từ phía trên, ngưng tụ bên ngoài các ống tạo thành chất lỏng. Chất lỏng ngưng được chứa ở phía dưới (để làm quá lạnh) rồi mới ra ngoài. Nước dùng cho bình ngưng ống vỏ này phải là nước sạch (tránh gây bẩn trong ống dẫn tới giảm hệ số truyền nhiệt) nên phải có thêm tháp giải nhiệt làm mát nước (cooling tower) để làm nguội nước ra khỏi bình ngưng và quay trở về bình ngưng. Ưu điểm của loại bình ngưng ống chùm vỏ bọc nằm ngang làm mát bằng nước là có hệ số truyền nhiệt lớn nên diện tích bình ngưng nhỏ gọn. Tuy nhiên phải có tháp giải nhiệt, bơm và hệ thống ống dẫn nước từ bình ngưng tới tháp giải nhiệt. Với môi chất lạnh là Freon thì ống bằng đồng có đường kính trong từ 15,8mm hoặc 19mm. Bên ngoài ống về phía hơi ngưng có gắn cánh cao 1,5mm với số lượng cánh khoảng 750 đến 1350 cánh/1m chiều dài ống (vì hệ số tỏa nhiệt của hơi Freon ngưng nhỏ hơn của nước chảy trong ống nên có làm cánh bên ngoài ống). Vận tốc nước trong ống từ - 3m/s, độ chênh nhiệt độ trung bình của bình ngưng là: rt = 7÷10oC thì hệ số truyền nhiệt của bình ngưng k = 400÷470 W/m2K. Chọn rt = 7oC, k = 420 W/m2K Với Qk = 504,438 kW = 504438 W, Diện tích trao đổi nhiệt của dàn ngưng tụ: F m2 m2 Tra bảng 8-3 trang 250 [4] Chọn 2 bình ngưng tụ kiểu ống chùm vỏ bọc nằm ngang Freon (ống cánh lăn hoa bằng đồng có d = 20 x 3 mm) có các thông số sau: Ký hiệu: KTP-200, Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt:F = 200 m2 Đường kính ống vỏ: 800 mm Chiều dài ống: 3000 mm Số ống: 455 Tải nhiệt max: 698 kW Số lối ống 2 5.4. Tính chọn FCU và AHU FCU là các thiết bị trao đổi nhiệt, gồm các dàn ống có cánh bên ngoài, nước lạnh chảy trong ống. FCU có nhiều loại như treo tường, tủ tường, đặt sàn, giấu tường, treo trần và giấu trần nhưng thông dụng nhất vẫn là treo trần và giấu trần không khí nhờ quạt thổi ngang qua dàn ống. Các FCU được bố trí ngay trong phòng điều hoà để làm lạnh không khí ngay trong phòng. Thường dung các FCU cho các phòng ít người, văn phòng, phòng ở… Ưu điểm của FCU là gọn nhẹ, dễ bố trí, nhưng nhược điểm là không có cửa lấy gió tươi, nếu muốn lấy gió tươi thì cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi. FCU có thể chọn từ các hãng : Carrier, Traine, Daikin… Với các điều kiện tương đối phù hợp với trang thái không khí trong phòng và ngoài nhà. Nhiệt độ nước lạnh vào dàn FCU là 7°C Nhiệt độ nước ra khỏi dàn FCU là 12°C Hiệu nhiệt đô ra vào FCU là t = 5 °C do công trình này là khách sạn nên diện tích các phòng nghỉ từ tầng 1 đến tầng 4 được thiết kế gần như bằng nhau, trang trí các thiết bị nội thất cũng như nhau, nên nhiệt tải xâm nhập vào không gian điều hòa là như nhau. Riêng chỉ có các phòng đầu tiên của dãy nhà có nhiệt tải lớn hơn một chút so với các phòng cùng dãy. Dựa vào lượng nhiệt tổn thất của từng phòng của các phòng từ tầng 1 đến tầng 4 ta chọn FCU của hãng Trane như sau: Các phòng 101, 102, 201, 202, 301, 302, 401, 402 ta chọn FCU có Model No: HFCC 06, đối với các phòng còn lại ta chọn các FCU có công suất lạnh bé hơn chọn FCU có Model No: HFCC 04, (vì nhiệt tải của các phòng này nhỏ hơn các phòng đầu tiên của dãy). Đối với tầng trệt người ta thiết kế các phòng có diện tích khác nhau và chức năng khác nhau nên ta không thể chọn FCU theo các tầng trên được. Cụ thể chọn FCU cho các phòng ở tầng trệt như sau: Phòng ăn VIP chọn 2 FCU có Model No: HFCC 08, Phòng ăn nhân viên 110 chỗ chọn 5 FCU với 2 cỡ khác nhau. Có 4 FCU có Model No: HFCC 12, và 1 FCU có Model No: HFCC 06. Phòng họp 2 chọn 2 FCU có Model No: HFCC 12. Phòng BUSINESS CENTER chọn 2 FCU có Model No HFCC 12 và 2 FCU có Model No: HFCC 06. Phòng bảo vệ chọn FCU có Model No: HFCC 04. Phòng họp 1 chọn 1 FCU có Model No: HFCC 12. Văn phòng chọn 2 FCU có Model No: HFCC 12. Thông số của các FCU đã chọn trên: Model No Công suất lạnh Lưu lượng nước lạnh Nhiệt độ nước lạnh Nhiệt độ gió vào Lưu lượng gió cấp Công suất điện ước tính Nguồn điện (KW) (l/s) Nhiệt độ vào Nhiệt độ ra Bầu ướt Bầu khô (l/s) (kw) V/P/Hz HFCC 04 4,1 0,2 7 12 25 19 191 0,051 220V/1P/50Hz HFCC 06 5,9 0,28 7 12 25 19 298 0,072 220V/1P/50Hz HFCC 08 8,0 0,38 7 12 25 19 390 0,1 220V/1P/50Hz HFCC 12 11,5 0,55 7 12 25 19 560 0,16 220V/1P/50Hz Sự khác nhau giữa AHU và FCU là việc sử dụng: AHU được sử dụng làm lạnh không khí sau quá trình hòa trộn hỗn hợp giữa không khí tươi ngoài trời và không khí tái tuần hoàn rồi mới được mới được thổi vào không gian điều hòa (là các phòng đông người như phòng họp, phòng ăn…mà ở đây nhất thiết phải cung cấp một lượng không khí tươi từ ngoài trời vào). Ở đây công trình này là khách sạn đạt tiêu chuẩn 5 sao nên lượng không khí tươi cần cấp cho các phòng nghỉ đồi hỏi độ sạch cao. Không khí trước khi đưa vào không gian điều hòa cho các phòng nghỉ phải được đưa qua AHU sau đó mới được đưa cấp vào phòng trước FCU. Đối với phòng bếp thì ta bố trí hệ thống đường ống cần cấp gió tươi từ AHU đến phòng bếp và hệ thống đường ống hút gió thải. CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ VÀ ỐNG NƯỚC A HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ. Hệ thống đường ống dẫn không khí là một trong các phương tiện dùng để vận chuyển và phân phối không khí lạnh đến nơi có yêu cầu. Về mặt cấu tạo hệ thống phân phối không khí bao gồm một số đoạn ống ghép nối tiếp với nhau, có nhánh rẽ, tiết diện ống có thể hình tròn hoặc hình chữ nhật hoặc hình vuông tuy vào yêu cầu về lưu lượng gió của không gian điều hòa. Trong hệ thống người ta dùng quạt để vận chuyển không khí. Trong công trình này người ta sử dụng ống dẫn không khí bằng tôn dạng tấm và gia công thành ống có tiết diện hình chữ nhật và hình vuông, dùng quạt ly tâm hoặc quạt hướng trục để vận chuyển không khí tươi tới không gian điều hòa và để hút không khí thải ra khỏi không gian điều hòa, (cụ thể là hút khí thải từ nhà vệ sinh). Đường ống dẫn không khí tươi từ bộ phận làm lạnh của hệ thống lạnh đến không gian cần điều hòa được gọi là ống cấp gió hay là ống đi. Ống cấp gió tươi dẫn gió tươi đã được lạm lạnh sơ bộ từ các PAU và AHU đến không gian điều hòa. Còn đường ống dẫn không khí từ không gian điều hòa trở lại hệ thống lạnh gọi là ống gió tuần hoàn hay đường ống gió về. Ngoài hai loại đường ống trên còn có đường ống gió thải, đó là đường ống dùng để hút bớt gió một phần không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài môi trường.. Khi thiết kế hệ thống dẫn không khí cần chú ý một số vấn đề sau: - Ít gây tiếng ồn. - Tổn thất lạnh nhỏ; - Tổn thất áp suất trên đường ống ít; - Chiếm không gian điều hòa ít và đảm bảo được các yêu cầu về mặt mỹ thuật. - Có cấu tạo hợp lý, dễ lắp đặt và giá thành thích hợp, - Chi phí vận hành thấp. Ngoài ra, cần phải lưu ý đến một số yếu tố khác như: - Độ trong sạch của không khí; - Phương pháp khống chế nhiệt độ và độ ẩm của không khí; - Vấn đề thông gió, phân phối gió và tốc độ chuyển động của không khí trong khu vực cần điều hòa. Đối với hệ thống điều hòa không khí cho phòng ở, hội trường, nhà Hàng, Khách sạn thì vận tốc dòng không khí đi trong ống đi là từ 6m/s đến 11,2 m/s. Đường ống về vận tốc gió thông thường từ 7,6 m/s đến 9,2 m/s. Bảng 9.1 trang 308 [1] Đối với công trình này là khách sạn ta chọn vận tốc gió trong ống đi là 6m/s và sử dụng một phần lượng gió hồi bằng 15% lưu lượng gió tuần hoàn. Ở đây chỉ có đường ống gió cấp cho không gian điều hòa từ PAU và AHU và được làm lạnh sơ bộ trước khi về các phòng cần điều hòa. Nguồn gió tươi cấp cho PAU và AHU lấy từ không khí tươi ở ngoài trời. 6.1. Cách bố trí đường ống gió tươi và đường gió thải 6.1.1. Bố trí đường ống gió tươi. Nguyên tắc bố trí đường ống gió sao cho đơn giản nhất, ngắn nhất, đẹp nhất nhưng phải đảm bảo được lưu lượng gió cấp và gió hồi. Kích thước và tiết diện đường ống phải thiết kế tính toán dựa vào nhiệt tải và lưu lượng. Đối với công trình này là khách sạn các phòng được bố trí hai dãy phòng ở hai bên và hành lang ở giữa, ta bố trí đường ống gió đi dọc theo hành lang và có rẽ nhanh vào cho từng phòng. Đường cấp gió chính đi từ trên xuống bố trí trong hộp kỹ thuật cạnh cầu thang bộ của khu A, xuống mỗi tầng bố trí đường ống chạy dọc theo hành lang để cấp cho từng phòng. AHU và PAU được đặt ở tầng áp mái và lấy gió tươi ở trên sau đó cho gió tươi qua AHU và PAU để xử lý lạnh sơ bộ trước khi đưa cấp cho từng không gian điều hòa. 6.1.2. Đường ống gió thải Bất kỳ một khách sạn nào cũng phải có hệ thống đường ống gió thải từ không gian điều hòa ra ngoài nhằm duy trì cho không gian điều hòa không có các mùi lạ khó chịu tạo cho du khách có được không khí trong lành giúp cho việc nghỉ ngơi được thoải mái và đảm bảo vệ sinh an toàn cho sức khỏe. Đối với công trình khách sạn, để đảm bảo độ mỹ quan cho công trình đã thiết kế các hộp kỹ thuật để bố trí các đường ống nước sử dụng, nước thải rửa và bố trí đường ống gió thải ra ngoài. Việc hút gió thải ra ngoài không gian điều hòa chủ yếu là hút gió thải từ nhà vệ sinh để thải ra ngoài, không để cho không khí từ nhà vệ sinh tuần hoàn vào không gian điều hòa gây mùi khó chịu và làm ô nhiễm không khí trong phòng. 6.2. Lựa chọn miệng thổi và miệng hút. 6.2.1. Yêu cầu của miệng thổi và miệng hút. Lựa chọn miệng thổi và hình thức thổi gió ta dựa vào chiều cao từ sàn tới trần, diện tích sàn không gian điều hòa và lưu lượng không khí cần thiết nhưng đồng thời cũng phải đảm bảo các chỉ tiêu sau: - Có kết cấu đẹp, hài hòa với trang trí nội thất của công trình, dễ dàng lắp đặt và tháo dỡ khi bảo dưỡng. - Có cấu tạo chắc chắn không gây ồn. - Đảm bảo phân phối gió đều trong không gian điều hòa và tốc độ gió trong vùng làm việc không được vượt quá giới hạn cho phép. - Trở lực cục bộ nhỏ nhất. - Kích thước nhỏ gọn và nhẹ nhàng, được làm từ các loại vật liệu đảm bảo bền đẹp không gỉ và hài hòa với màu của trần giả. - Kết cấu đơn giản, dễ vệ sinh lau chùi khi cần thiết. 6.2.2 Lựa chọn miệng thổi và miệng hút cho công trình. Miệng thổi là thiết bị cuối cùng trên đường ống gió có nhiệm vụ cung cấp và khuếch tán gió vào phòng, phân phối đều không khí điều hòa trong phòng, sau đó không khí được đưa qua miệng hút tái tuần hoàn về thiết bị xử lý không khí. Miệng thổi và miệng hút cũng được chia ra làm nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào hình dáng,vị trí lắp đặt, công dụng và tác dụng phân phối không khí, tốc độ không khí được vận chuyển qua miệng thổi và miệng hút. Trong công trình này chủ yếu là dùng các miệng hút và miệng thổi kiểu khuếch tán hình vuông gắn trên trần. Các miệng hút không khí thải có kích thước 200 x 200 được gắn trần trong phòng vệ sinh của mỗi phòng nghỉ trong khách sạn. Ngoài ra, ở tầng trệt trong các phòng đều bố trí các miệng hút và miệng thổi hình vuông có kích thước 525 x 525. Với mỗi FCU lắp đặt ở tầng trệt thì được gắn vào 2 miệng hút và 2 miệng thổi xuống không gian điều hòa, đối với loại miệng thổi kiểu gắn trần này có thể vừa được sử dụng làm miệng hồi. Trong công trình này còn sử dụng miệng thổi kiểu ghi gió gắn tường kiểu lưới để gắn vào sau dàn lạnh (gắn sau các FCU) ở trong các phòng nghỉ. Đây là loại miệng thổi có chiều dài lớn hơn chiều cao. Đối với hành lang thì dùng miệng thổi khe (Slot diffusers) là loại miệng thổi có cửa gió cấp dạng một khe hoặc nhiều khe hẹp có kích thước chiều dài lớn hơn chiều rộng nhiều lần (bề ngang tính bằng cm, chiều dài tính bằng m). Miệng thổi có thể có từ 1 đến khoảng 8 khe hẹp. [3] 6.2.3. Lựa chọn tốc độ không khí đi trong ống. Tốc độ không khí đi trong ống là một đại lượng được quan tâm nghiên cứu nhiều. Tốc độ không khí cao, công suất quạt lớn, độ ồn lớn nhưng ưu điểm là đường ống nhỏ gọn và giá trị kinh tế hơn và ngược lại. Đối với công trình này là các phòng ngủ của khách sạn là chủ yếu. Theo bảng 7.2 trang 368 [3]. Ta chọn tốc độ của ống chính khi ra khỏi AHU và PAU là 7,6 m/s. Ống nhánh cho ống gió cấp là 6 m/s, 6.3. Tính chọn các thiết bị phụ cho ống gió Các biện pháp thông gió. - trường hợp trao đổi không khí thực hiện được nhờ sự chênh lệch áp suất gây ra bởi tác động của gió và chênh lệch khối lượng riêng của không khí trong và ngoài phòng do chênh lệch nhiệt độ gây ra . - trường hợp vận chuyển và trao đổi không khí được thực hiện bằng quạt gọi là thông gió cưỡng bứ,c tùy theo tính chất là việc của hệ thống mà chia ra hệ thống hút hay là hệ thống thổi không khí ra ngoài. 6.3.1. Chớp gió Chớp gió (Louvre) là cửa lấy gió tươi từ ngoài hoặc thải gió thải ra ngoài trời. Chớp gió thường có các cánh chớp nằm ngang có độ nghiêng phù hợp tránh mưa hắt vào ảnh hưởng đến ống gió và có lưới bảo vệ chuột bọ hoặc chim chóc lọt vào đường ống gió bên trong nhà. Do phải chịu mưa gió ngoài trời nên chớp gió thường được làm bằng vật liệu chịu được ảnh hưởng của thời tiết. 6.3.2. Phin lọc gió Phin lọc gió (air filter) còn gọi là phin lọc bụi hoặc bộ lọc bụi sử dụng để lọc bụi cho phòng điều hòa không khí. Tùy theo chức năng của phòng cũng như nồng độ bụi cho phép mà có thể lựa chọn các phin lọc gió có khả năng lọc bụi khác nhau. Trong các phòng điều hòa tiện nghi thông thường, phin lọc là các loại tấm lưới lọc. Trong công trình này các phin lọc chủ yếu là các lưới lọc lắp phía sau các chớp gió hoặc các cửa gió hồi. Ngoài ra bộ lọc còn được trang bị thêm thiết bị khử mùi. 6.3.3. Van gió Van gió (damper) dùng để điều chỉnh lưu lượng gió kể cả đóng mở ON-OFF đường gió. Van gió có nhiều loại khác nhau, theo hình dáng có hình vuông, chữ nhật hoặc tròn. Theo lá gió điều chỉnh có thể bằng tay và có loại điều chỉnh bằng động cơ điện hoặc thủy lực, khí nén. Theo công dụng còn chia ra nhiều loại van gió khác nhau như van gió sử dụng trong công nghiệp, van gió tự động đóng mở cửa gió theo áp suất. 6.3.4. Van chặn lửa Van chặn lửa là thiết bị có cấu tạo giống như van gió nhưng có khả năng tự động đóng chặt đường gió vào và đường gió ra, cô lập phòng có hỏa hoạn ra khỏi hệ thống đường ống gió tránh cháy lây lan hỏa hoạn. Van chặn lửa gồm một khung kim loại và có các cánh xếp cũng bằng kin loại, các cánh xếp được căng nhờ lò xo và xếp gọn ở phía trên khung. Lò xo được giữ bằng một cầu chẩy, khi nhiệt độ đạt 72oC thì cầu chẩy bị chẩy ra các cánh xếp ập xuống nhờ trọng lực và lực lò xo đóng kín cửa thông gió, cô lập phòng có hỏa hoạn. 6.3.5 Hộp tiêu âm Hộp tiêu âm (attenuator) lắp trên đường ống gió dùng để giảm âm thanh cho luồng gió thổi vào phòng. Hộp tiêu âm gồm khung và các tấm tiêu âm bằng vật liệu hấp thụ âm thanh đặt song song với luồng không khí. Trong công trình hộp tiêu âm được làm từ các tấm tole đục lỗ và bọc bông thủy tinh bên ngoài đường ống gió cấp. Chủ yếu là bọc cách âm cho ống gió cấp từ quạt và các AHU và PAU trên đường cấp gió. 6.3.6 Tính toán trở lực của ống gió Xác định tổn thất áp suất ống gió bằng đồ thị. Trở kháng (tổn thất áp suất) tổng của ống gió gồm 2 thành phần: : trở lực ma sát rpcb : trở lực cục bộ Tính trở lực của đường ống gió theo phương pháp ma sát đồng đều và xem trở lực ma sát bằng với trở lực cục bộ. Để tính trở lực ta xác định chiều dài tương đương của hệ thống đường ống gió. Tính trở lực ống gió ta tính cho tầng có đường ống gió có chiều dài tương đương là dài nhất. Vậy trong công trình này ta tính trở lực của tầng 1 của khu A dãy nhà. Chiều dài của đường của đường ống từ AHU xuống tầng 1 theo bảng sau: Tra đồ thị đường ống tôn tráng kẽm: dựa vào kích thước và vận tốc không khí đi trong ống, lưu lượng gió cấp. Dựa vào lưu lượng không khí cấp mà ta chọn kích thước đường ống gió như sau: Bảng: 6.1. Thông số của hệ thống ống gió Tầng Kích thước Đường kính tương đương Số co, cút 90 Chiều dài Chiều dài tương đương Trở lực đường ống Trở lực tổng mỗi đoạn Mái Xuống 4 600x600 656 2 5 21 0,9 105,0 4 xuống 3 600x600 656 1 3,2 11,2 0,9 35,8 3 xuống 2 600x450 567 1 3,2 12,2 1 39,0 2 xuống 1 450x250 363 1 3,2 12,2 1,3 39,0 H-G 450x250 363 0 3,4 3,4 1,3 11,6 G-G1 350x250 322 3 5,5 32,5 1,4 178,8 G1-G2 300x250 299 2 1,5 19,5 1,5 29,3 G2-G3 250x250 273 2 6,5 24,5 1,7 159,3 G3-G4 250x200 244 4 8,1 44,1 2 357,2 G4-G5 250x150 210 2 4 22 2,3 88,0 G5-G6 150x150 164 4 3,8 39,8 2,7 151,2 G-G7 250x250 273 3 2,3 29,3 1,7 67,4 G7-G8 250x200 244 2 6,6 24,6 2 162,4 G8-G9 250x150 210 2 4 22 2,3 88,0 G9-G10 150x150 164 2 3,8 21,8 2,7 82,8 tổng 1594,8 Trở lực tổng của tổng đường ống gió của tầng 1: = 1594,8 Pa rp = 1594,8 Pa 6.3.7. Tính chọn quạt cho hệ thống đường ống gió. Đối với đường ống cấp gió chính cho các phòng thì lưu lượng gió chủ yếu là đi qua AHU rồi cấp vào phòng, ta chỉ chọn quạt cấp gió tươi cho nhà bếp và gió thải ra của các phòng và gió thải nhà bếp. Theo bản vẽ thiết kế của nhà thầu em chọn quạt gió tươi cấp cho nhà bếp và quạt gió hút gió thải đều quạt ly tâm cho cả khu nhà theo thiết kế của nhà thầu đưa ra. Bảng:6.2. Các thông số của quạt cấp gió tươi, gió thải và quạt tạo áp cầu thang: Model quạt Chức năng quạt Loại quạt Lưu lượng (l/s) Cột áp (pa) Công suất điện (kw) EAF G-1 Gió thải Gắn trần 325 25 0,15 EAF 5-1 Gió thải Ly tâm 1200 300 1,1 EAF 5-2 Gió thải Ly tâm 1000 300 0,75 EAF 5-7 Gió thải Ly tâm 1680 300 1,5 FSF 5-1 Tạo áp Ly tâm 4200 400 30 FAF 5-1 Gió mới Ly tâm 1400 250 0,55 EAF G-2 Gió thải Gắn trần 100 25 0,076 EAF G-3 Gió thải Gắn trần 75 25 0,047 B. HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC Trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước có hệ thống đường ống nước lạnh và hệ thống đường ống nước giải nhiệt. Hệ thống đường ống nước bao gồm hệ thống ống, van, tê, cút và các phụ kiện khác và bơm nước. Hệ thống nước lạnh làm nhiệm vụ tải lạnh từ bình bay hơi tới các phòng vào mùa hè để làm lạnh không khí trong không gian điều hòa và còn có thể tải thêm nhiệt từ nồi hơi hoặc bình ngưng của bơm nhiệt để sưởi ấm cho phòng vào mùa đông. Hệ thống nước giải nhiệt có nhiệm vụ tải nhiệt từ bình ngưng lên tháp giải nhiệt để vào môi trường. Nước sau khi được làm mát ở tháp giải nhiệt lại qua trở về bình ngưng hay còn gọi là nước tuần hoàn. 6.4.1. Vật liệu làm ống nước Vật liệu làm ống thông dụng được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước là hệ thống đường ống nước tải lạnh là ống thép đen, Ống đồng cứng cho nước nóng (đến 65oC). Đường ống nước xả nước ngưng là ống nhựa (Poly Vinyl). 6.4.2. Tốc độ nước Trong các tiêu chuẩn của Nga, tốc độ của nước thường quy định đến 2m/s, nhưng trong các tài liệu của phương Tây thì tốc độ của nước trong ống tuy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể như đầu xả bơm, đầu hút, ống góp hồi, ống góp phân phối, phụ thuộc vào giờ vận hành trong năm để tránh xói mòn hoặc phụ thuộc cả vào đường kính của đường ống vận chuyển nước. Bảng:6.3Lưu lượng, tốc độ khuyên dùng cho nước với các cỡ ống khác nhau:tr279[3]. Đường kính danh nghĩa ống thép mm Lưu lượng tối thiểu, l/s Tốc độ m/s Lưu lượng tối đa, l/s Tốc độ m/s 15 0,13 0,58 20 0,13 0,34 0,3 0,73 25 0,3 0,46 0,53 0,82 32 0,53 0,49 1,19 1,07 40 1,04 0,67 1,7 1,13 50 1,7 0,7 3,33 1,4 60 2,96 0,82 5,19 1,43 70 5,19 0,91 8,89 1,58 80 7,41 0,98 12,6 1,65 90 10,4 1,07 17 1,77 125 17,0 1,13 29,6 1,95 150 25,9 1,16 45,2 2,01 200 44,5 1,16 88,9 2,32 250 74,1 1,24 133 2,25 300 111 1,31 207 2,47 Dựa vào lưu lượng nước cấp ta chọn kích thước đường ống nước lạnh và đường ống nước ngưng như sau. Ống nước có các kích thước: đường kính ống cấp từ tầng trệt lên tầng 4 có d=300, các lối rẽ nhánh có d = 65, d=50, d=40, đường ống cấp và hồi vào FCU có d=20. Đường ống nước ngưng có các kích thước sau: từ các FCU ra đường ống góp chung trong hộp kỹ thuật là: d=27, đường ống thông tầng 4 xuống 3 có d=34, thông tầng 3 xuống tầng 2 có d = 42, thông tầng 2 xuống 1 có d = 60, từ tầng 1 xuống tầng trệt và đổ ra các đường ống nước mưa có d = 90. 6.4.3. Tính trở lực của đường ống Hệ thống ống nước trong công trình được thiết kế: đường ống đi từ phòng máy Chiller chạy dọc theo hành lang tầng trệt đến cạnh cầu thang bộ của khu A thi đi thẳng xuyên tầng lên tầng mái. Đối với các tầng phía dưới thì trích đường ống từ dưới lên trong hộp kỹ thuật để phân phối nước cho tầng đó. Đường ống nước lạnh thì đường ống cấp và đường ống hồi đi song song với nhau, cả đường đi và đường về có cùng một kích thước như nhau. Đường ống đi từ phòng máy lên tầng mái có kích thước đường kính danh nghĩa là 300 mm. Đường ống nước lạnh của mỗi tầng cũng được bố trí chạy dọc theo hành lang với đường kính giảm dần khi về cuối dãy, đến mỗi phòng dùng cua 90 để đưa vào cho FCU của từng phòng với đường kính ống là 20mm. Đường kính ống nước vào PAU và AHU là 65mm. 6.4.4. Tính trở lực đường ống nước. Xác định tổn thất áp suất theo phương pháp đồ thị. Nguyên tắc tính toán trở lực đường ống: trong hệ thống có nhiều ống nhánh và lối rẽ thì chọn nhánh đường ống nào có tổn thất áp suất lớn nhất để tính toán và xem đó là tổn thất áp suất lớn nhất của mạng ống. Thường thì vận tốc trong ống cấp lớn hơn trong ống hồi nhằm giảm tổn thất áp suất trên đường ống hồi. Trong công trình này ta tính tổn thất áp suất cho nhánh ống nước cấp từ phòng máy Chiller đến tầng 4 của dãy nhà. Đoạn ống từ phòng máy tới đường ống xuyên tầng có chiều dài 23,5 m, sử dụng 4 cút 90o loại dài, 1 van cầu. Đoạn ống xuyên thông tầng từ tầng trệt lên tầng 4 có chiều dài tổng cộng là 12,6 m, sử dụng 2 cút 90o và 4 van cầu. Tra bảng 4-50 và 4-51 trang 421 [1]. Ta tra được chiều dài tương đương của van cầu d=300 là 97,53m, cút dài 90o có chiều dài tương đương là: 5,97 m. Vậy chiều dài tổng cộng của đoạn thứ nhất là: l = 23,5 m, ltd = 4 x 5,97 + 97,53 = 130,41 m. Đoạn thứ 2: l = 12,6 m, ltd = 2 x 5,97 + 4 x 97,53 = 402,06 m. Tổn thất áp suất ống nước: rpcb = Lưu lượng nước qua máy làm lạnh nước (Water Chiller) là: L =17464,1 (l/s). Chọn vận tốc nước chảy trong ống là : 4 m/s Chọn tổn thất áp suất rp1 = 900 Pa/m Tổn thất áp suất đoạn thứ nhất là: rp = (23,5 + 130,41) x 900 = 138519 Pa. Tổn thất áp suất đoạn thứ hai : rp = (12,6 + 402,06) x 900 = 373194 Pa. Đoạn ống từ từ hộp kỹ thuật tới đường ống chạy dọc theo hành lang có: Chiều dài l = 4,2m và sử dụng 1 co hẹp đột ngột và 2 cút dài 90o, 1 van cửa. Ta có chiều dài tương đương: ltd = 4,2+0,6+2 x 0,85 = 6,5m. Kích thước đường ống d = 65mm Vận tốc nước chọn 3,6m/s Tra bảng 4-50 và 4-51, 4-52 trang 421 [1]. Ta có: rp1 = 1900 Pa/m rp = ltd x rp1 = 6,5 x 1900 = 12350 Pa. Đoạn ống tiếp theo có chiều dài 10m và đường kính d = 50mm. Vận tốc nước chọn 3m/s, có sử dụng 2 cút dài 90o Đoạn cuối có chiều dài 17,5m, sử dụng 5 cút dài 90o Vận tốc nước chọn 2,6m/s Tra bảng 4-50 và 4-51, 4-52 trang 421 [1]. Ta có chiều dài tương đương ltdtt = 10 + 2 x 0,85 = 11,7 m rp1= 1800 Pa/m rp = ltd x rp1 = 11,7 x 1800 = 21060 Pa. ltdc = 17,5 + 5 x 0,85 =21,8 m rp1= 1450 Pa/m rp = ltd x rp1 = 21,8 x 1450 = 31610 Pa. Vậy tổng tổn thất áp suất: rp = 138519+373194+12350+21060+31610 = 576733 Pa. 6.5. Các thiết bị phụ của hệ thống đường ống nước 6.5.1. Van cổng Van cổng là do đĩa van có hình dạng cánh cổng, khi đĩa van nâng lên đến vị trí mở hoàn toàn thì dòng chảy hầu như không bị trở lực. Đĩa van có thể là một khối là thông dụng nhất hoặc có thể có hai mảnh ở hai bên. Van cổng chủ yếu sử dụng để đóng mở hoàn toàn ON-OFF, nếu dùng để điều chỉnh dòng chảy thì có thể gây ra rung động không ổn định hoặc làm giảm tuổi thọ cho van. Van cổng dùng để chặn hay khóa cách ly hoàn toàn một FCU hoặc một thiết bị ra khỏi hệ thống khi tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa hoặc thay thế một thiết bị FCU nào đó. 6.5.2. Van cầu Van cầu là do thân của van có dạng hình cầu, van cầu có đĩa hình tròn hoặc đĩa van tròn có dạng nút chai ép lên đế van có cửa thoát hình tròn. Dòng chuyển hướng qua lại 90o nên có trở lực dòng chảy lớn. 6.5.3. Van bướm Van bướm là đĩa van có hình giống con bướm với xoay ở giữa trục với hai cánh nửa hình tròn hai bên. Giống như van nút và van bi khi đóng và mở hoàn toàn khi xoay trục đĩa van 90o. khi mở hoàn toàn thì tổn thất áp suất qua nhỏ. Van bướm gọn nhẹ, dễ thao tác và lắp đặt dễ dàng, giá cả rẻ hơn van cổng. Van bướm có dùng để khóa hoặc mở hoàn toàn kiều 2 vị trí ON-OFF nhưng có thể dùng để điều chỉnh lưu lượng dòng chảy. Van bướm ngày càng thông dụng và hay được dùng cho hệ thống cỡ lớn. 6.5.4. Van cân bằng Các loại van cân bằng dùng để cân bằng dòng chảy hoặc cân bằng áp suất trên các nhánh đường ống nước. Có 2 loại là van cân bằng tay và van cân bằng tự động. Van cân bằng tay thường được bố trí các ống nhánh đo áp suất để xác định dòng chảy và có một cửa có thang chia để hiệu chỉnh dòng chảy. Van cân bằng tự động thường được gọi là van tự động khống chế lưu lượng, van có một chi tiết điều chỉnh tiết diện cửa thoát nhờ hiệu áp suất của nước qua van. 6.5.5. Van an toàn Van an toàn còn được gọi là van giảm áp làm nhiệm vụ an toàn cho hệ thống khi áp suất vượt quá mức cho phép. Van an toàn có một cơ cấu lò xo hoặc một chi tiết dạng đĩa dễ vỡ. Khi áp suất vượt quá mức cho phép thì lò xo bị nén lại, van mở xả áp về phía đường hút hoặc ra ngoài. Đối với van dạng đĩa thì đĩa sẽ bị phá hủy hoặc bị nổ vỡ để mở van giảm áp cho hệ thống. 6.5.6. Bình giãn nở Bình giãn nở là bình chứa nước dùng để điều tiết sự dãn nở nhiệt của nước trong hệ thống nước khi có sự thay đổi nhiệt độ. Bình giãn nở phải có sức chữa đủ lớn để chứa được lượng nước dãn nở cả hệ thống khi nhiệt độ thay đổi trong quá trình hệ thống làm việc cũng như hệ thống đang ngừng làm việc. Ngoài ra, bình giãn nở còn có nhiệm vụ cấp nước và bổ sung lượng nước cho hệ thống.Trong hệ thống điều hòa này ta chọn bình giãn nở hở để lắp đặt trong công trình này là 500 lít. 6.6. Tính chọn bơm nước cho hệ thống. Trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước bơm nước có nhiệm vụ là tuần hoàn nước lạnh từ bình bay hơi đến các dàn trao đổi nhiệt FCU, AHU hoặc tuần hoàn nước giải nhiệt từ bình bay ngưng đến tháp giải nhiệt (bơm nước giải nhiệt). Trong công trình này chủ yếu là dùng bơm ly tâm. Năng suất của bơm nước giải nhiệt bình ngưng. = 86,4 m3/h. Với - mật độ của nước; Cw = 4,18 kJ/kg – nhiệt dung riêng của nước tw1, tw2: - nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng oC Trong công trình này chủ yếu là dùng bơm ly tâm. Năng suất của bơm nước lạnh bình bốc hơi. = 75,6 m3/h. Với - mật độ của nước; Cw = 4,18 kJ/kg – nhiệt dung riêng của nước tn1, tn2: - nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình bốc hơi oC tra bảng: 10-6 trang 349 [4] Chọn 2 bơm ly tâm (chế tạo tại Nga) cho bình bốc hơi: Ký hiệu: 4K-18 Đường kính bánh công tác: 148 mm. Năng suất:83 m3/h Cột áp H: 2,2 m. Hiệu suất: 81% Công suất trên trục N: 6,3 kW 6.7. Tính chọn tháp giải nhiệt. Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt là thải toàn bộ lượng nhiệt do môi chất lạnh ngưng tụ toả ra. Lượng nhiệt này được thải ra môi trường nhờ chất tải nhiệt trung gian là nước. Nước vào bình ngưng tụ có nhiệt độ tw1=30, nhận nhiệt ngưng tụ tăng lên 5oC ra khỏi bình ngưng có nhiệt độ tw2. Nước nóng tw2 được đưa sang tháp giải nhiệt và phun thành các giọt nhỏ. Nước nóng chảy theo khối đệm xuống, trao đổi nhiệt và chất với không khí đi ngược dòng từ dưới lên trên nhờ quạt gió cưỡng bức. Quá trình trao đổi nhiệt và chất chủ yếu là quá trình bay hơi một phần nước và không khí. Nhiệt độ nước giảm đi 5oC và nguội xuống đến nhiệt độ ban đầu tw1 Phương trình cân bằng nhiệt có thể viết dưới dạng: Qk=C.r.V.(tw2-tw1) Qk-Nhiệt lượng thải ra ở bình ngưng tụ kW; V-Lưu lượng nước, m3/s tw1 và tw2 nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng tụ hay nhiệt độ nước vào và ra khỏi tháp giải nhiệt, oC r-Khối lượng riêng của nước, kg/m3 Tổn thất nước cho tháp giải nhiệt không lớn chỉ bằng 3¸10% lượng nước tuần hoàn. Tháp cần bổ sung liên tục lượng nước thành phố bù vào lượng nước bay hơi và tổn thất do bụi cuốn theo quạt nước bổ sung vào qua van phao. Lưu lượng nước của tháp giải nhiệt nước bình ngưng. = 86,4 m3/h. Với - mật độ của nước; Cw = 4,18 kJ/kg – nhiệt dung riêng của nước tw1, tw2: - nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng oC Tra bảng 8-22 trang 349 [4] Chọn tháp kiểu FRK125 với các thông số như sau: Lưu lượng nước 27,1 (l/s) Chiều cao tháp H=3030 mm Đường kính ngoài của tháp D=2900 mm Kích thước ống nối đường nước vào 150 mm Kích thước ống nối đường nước ra 150 mm Kích thước ống nối đường chảy tràn 50 mm Kích thước ống nối đường xả 50 mm Kích thước ống nối đường van phao 20 mm Bơm nước: +Năng suất:8330 m3/ph +Đường kính 1500 mm Mô tơ quạt 2,25 kW Khối lượng khô 589 kg Khối lượng ướt 1767 kg Độ ồn 60,5 dBA a-Tháp giải nhiệt; b-Bình ngưng tụ của máy lạnh 1-Động cơ quạt gió; 2-Vỏ tháp; 3-Chắn bụi nước; 4-Dàn phun nước; 5-Khối đệm; 6-Cửa không khí vào; 7-Bể nước; 8-Đường nước lạnh cấp để làm mát bình ngưng; 9-Đường nước nóng từ bình ngưng ra đưa vào dàn phun để làm mát xuống nhờ không khí đi ngược chiều từ dưới lên; 10-Phin lọc nước; 11-Phễu chảy tràn; 12-Van xả đáy; 13-Đường cấp nước với van phao; 14-Bơm nước Pi-áp kế; Ti-Nhiệt kế 12 6 4 11 10 14 7 6 9 5 4 3 2 1 13 8 a) b) CHƯƠNG 7: TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM NƯỚC Cũng giống như hệ thống lạnh thì hệ thống điều hòa không khí cũng cần phải được trang bị tự động hóa. Các thiết bị cần trang bị tự động hóa để điều chỉnh các đại lượng chủ yếu như: nhiệt độ, độ ẩm, mức lỏng, lưu lượng…nói chung các thiết bị điều khiển, điều chỉnh, báo hiệu và bảo vệ của cả hệ thống cũng khá phúc tạp. Sơ đồ mạch điện động lực của hệ thống và mạch điều khiển hệ thống được trình bày như hình vẽ. 7.1 Mạch bảo vệ của hệ thống: Trước khi khởi động máy đóng cầu dao CB-1, CB-2 nếu không có sự cố gì thì máy chạy và dừng hoàn toàn tự động. Đầu tiên có điện vào bơm nước và quạt tháp giải nhiệt chạy trước, mạch thông như sau: N-51C-HPS-LPS-ab- 51P-52/P. Do có điện vào cuộn dây , làm cho tiếp điểm thường mở của 52P2, 52P3, 52F đóng lại khi đó cuộn dây có điện sau một thời gian tiếp điểm thường đóng mở chậm TR1 đóng lại làm cho có điện vào mạch khởi động máy nén. Nếu khi khởi động mà áp suất dầu, hiệu áp suất nước, bảo vệ áp suất cao, áp suất thấp đủ thì máy nén khởi động ở chế độ sao, sau 2 đến 3 giây mạch chuyển sang chế độ tam giác. Nếu các mạch bảo vệ trên có sự cố làm cho một tiếp điểm nào bật ra và mạch báo động đèn sự cố sáng, chuông báo động sự cố kêu. Khi có sự cố xẩy ra thì cuộn dây AX1 mất điện làm cho tiếp điểm thường mở của nó đóng lại và có điện vào mạch điện điều khiển hệ thống máy dự phòng, hệ thống máy dự phòng khởi động và làm việc. 7.2. Mạch điều khiển FCU. Đối với mỗi phòng nghỉ cần có một thiết bị để điều chỉnh nhiệt độ riêng cho từng phòng, do nhu cầu về độ lạnh của từng người khác nhau. Do đó cần có mạch điện điều khiển cho FCU của từng phòng. 7.2.1. sơ đồ mạch điện điều khiển FCU Hình: 7.1 sơ đồ mạch điện điều khiển FCU 7.2.2. Hoạt động của mạch điện Khi cấp nguồn điện cho FCU thì quạt của FCU hoạt động, đối với quạt FCU có 3 mức khác nhau. Khi nhiệt độ trong phòng cao hơn nhiệt độ cài đặt của Thermostar thì tiếp điểm của Thermostar đóng lại có điện cấp cho van điện từ cấp nước lạnh 7oC cho FCU và sẽ trao đổi nhiệt với không khí trong phòng làm nhiệt độ của phòng giảm xuống. Khi nhiệt độ phòng hạ xuống đạt giá trị cài đặt thì Thermostar sẽ ngắt tiếp điểm và làm mất điện của van điện từ làm van điện từ đống lại và không cấp lỏng nữa. Khi nhiệt độ tăng lên thì tiếp điểm của Thermostar lại đóng lại và van điện từ có điện lại tiếp tục cấo lỏng để làm giảm nhiệt độ phòng. CHƯƠNG 8: LẮP RÁP ,VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM NƯỚC 8.1. Lắp ráp hệ thống. 8.1.1. Công tác lấy dấu. + Phối hợp với các bộ phận của nhà thầu xây dựng để lấy dấu, xác định chích xác các thiết bị. Sau khi có vị trí các đường ống hay thiết bị, vạch tuyến và ghi kích thước thiết bị, các đoạn ống nước, ống gió, đánh dâu các điểm phân nhánh côn cút,… các vị trí cần lắp giá đỡ, giá treo...để tiện cho việc thi công lắp đặt tiếp theo. 8.1.2. Công tác gia công , lắp đặt đường ống nước lạnh. Trình tự thi công như sau: + Gia công giá treo, giá đỡ sau khi lấy dấu tại vị trí chỉ định. + Chừa lỗ thi công. + Lắp đặt giá treo, giá đỡ đường ống. + Lấy dấu từng đoạn ống chính xác vát mép 450 tại các mặt nối hàn. + Tiến hành đô chất cách nhiệt trước khi lắp ráp đường ống. + Đặt gối đỡ bằng gỗ tại vị trí đường ống có giá đỡ. + Bọc lớp bảo ôn bảo vệ đảm bảo cho hiều dày lớp ách nhiệt 70mm. + Hàn lắp các đoạn ống dẫn nước lạnh và các phụ kiện kèm theo + Tiến hành thử áp lực cho mỗi tầng và trục chính + Lắp đặt các bơm nước lạnh tuần hoàn . + Vệ sinh bề mặt ống nước, quét sơn chống rỉ bảo vệ ống. + Hoàn thiện chèn trát lỗ thi công. + Vệ sinh bề mặt ống 8.1.3. Lắp đặt đường ống thải nước ngưng. Đây là một công tác đơn giản nhưng lại rất quan trọng, vì chỉ một sơ xuất nhỏ cũng có thể phá hỏng trần của một khu vục cũng như cham chập hệ thống điện. Các đường ống thoát nước ngưng là các đường ống nhựa PVC Trình tự thi công như sau: + Lắp đặt giá treo, giá đỡ. + Lắp đặt ống nhưa PVC ( chú ý ông thuỷ chuẩn để nước độ dốc tối thiểu 1/100 cho ống nằm ngang) thải nước ngưng và phụ tùng kèm theo(côn, cút, tê..) + Từ các trục chính thoát nước ngưng bố trí các xiphông để tránh hơi độc, khí ôi nhiễm từ dưới theo đường ống đi vào các phòng. + Tiến hành thử kín độ nghiêng nước chảy sau khi lắp đặt xong. + Bảo ôn ống nhựa PVC và các khay nước ngưng. + Hoàn thiện chèn lỗ thi công. 8.1.4. Công tác gia công , lắp đặt đường ống gió lạnh( gió cấp, gió hồi, gió tươi). Trình tự thi công như sau: + Gia công ống gió (tôn tráng kẽm 0,5 – 1,2 mm) + Chừa lỗ thi công. + Lắp đặt giá treo, giá đỡ. + Lắp đặt ống gió thành phẩm và phụ tùng. + Lắp đặt van điều chỉnh lưu lượng và cửa gió. + Căn chỉnh hoàn thiện đường ống. + Bảo ôn ngoài đường ống gió lạnh bằng bông thuỷ tinh dấy bạc dày 50mm có chỗ quan trọng bọc cách nhiệt dày tới 100 mm, giấy bạc 1 lớp,(chống ẩm, chống cháy và bức xạ nhiệt) bọc lớp ngoài bảo ôn. + Lắp cửa gió cấp, gió hồi cho các đường ống gió. + Hoàn thiện hệ thống đường ống gió lạnh. + Thử kín toàn bộ đường ống gió lạnh 8.1.5. Công tác lắp đặt các dàn lạnh FCU. + Xác định vị trí của FCU theo bản vẽ thi công và thực tế hiện trường. + Gia công giá treo, giá đỡ sau khi đo đac lấy dấu. + Lấy thước thuỷ chuẩn cho các vị trí đỡ dàn, dùng đệm cao su chống + Lắp đặt đường ống nước lạnh nối vào FCU (có van điện từ) bằng ống đồng. + Lắp khay nước ngưng nối ra ống thoát nứơc ngưng . + Bảo ôn ống nước lạnh nước lạnh, ống nước ngưng. + Nối ống gió vào miệng FCU. + Đấu điện vào FCU và van điện từ. + Lắp thermostat điều khiển nhiệt độ cho các FCU. 8.1.6. Công tác lắp đặt tổ máy lạnh chính. Thiết bị được đưa đến công trình và đê nguyên kiện trong thùng gỗ. Nếu không gian đặt máy bị hạn chế thì dùng hệ thống con lăn, kích, palăng để đưa máy vào vị trí lắp đặt. Hạn chế không để xảy ra va đập khi di chuyển máy vào vị trí nhằm đảm bảo an toàn cho máy và kết cấu xây dựng của toà nhà. + Lắp đặt hệ thống chống rung cho máy, sau khi căn chỉnh lấy thăng bằng cho máy bằng thước thuỷ chuẩn và xiết chặt các bulong chân thiết bị. + Nối thiết bị với các hệ thống đường ống qua các khớp nối mềm, van chặn. Riêng đối với ống nước còn lắp thêm lọc cặn cho đầu hút, van một chiều cho đầu đẩy. + Đấu tiếp đất sau đó đấu điện 3 pha vào máy. 8.1.7. Lắp đặt bơm nước, các loại quạt gió. Xác định chính xác lỗ bắt thiết bị( lấy theo kích thước máy thực tế hoặc cataloge hướng dẫn lắp đặt vận hành của nhà sản xuất, để thiết kế khung thép đỡ thiết bị. + Khung thép đỡ bơm làm bằng thép U100 đặt trên bộ giảm chấn lò xo. + Thiết bị được đưa đến công trình để nguyên đai kiện, Hạn chế không để xảy ra va đập khi chuyển máy nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị và kết cấu xây dựng. + Căn chỉnh lấy thăng bằng bằng thước thuỷ chuẩn và xiết các bulông của thiết bị. Đảm bảo độ chính xác tiêu chuẩn 1/1000. + Nối thiết bị với các hệ thống đường ống qua các khớp nối mềm, van chặn, bộ lọc cặn cho đầu hút, van 1 chiều cho đầu đẩy. + Đấu tiếp đất sau đó đấu điện 3 pha cho máy. 8.2. Vận hành hệ thống. + Ấn nút Start: Quạt dàn ngưng khởi động để giải nhiệt cho dàn ngưng, sau khoảng 10 giây bơm nước lạnh hoạt động. Sau khi hệ thống bơm nước hoạt động ổn định (các van chặn nước trên đường ống đã mở thông, công tắc dòng chạy đóng tiếp điểm) khoảng 4-5 phút sau tổ máy lạnh thứ nhất chạy. + Để người vận hành tiện theo dõi trên bảng điều khiển có các đèn tín hiệu báo trạng thái làm việc của các quạt giải nhiệt của dàn ngưng, và các đèn tín hiệu báo lỗi khi máy lạnh chạy có sự cố (khi áp suất đẩy quá cao, áp suất đường hút quá thấp, hoặc dòng điện tải của máy vượt quá mức cho phép, lúc này đèn báo lỗi sẽ sáng và hệ thống sẽ tự đông ngắt mạch, máy lạnh sẽ ngừng hoạt động. Ngoài ra trên bảng điều khiển còn có hệ thống đồng hồ chỉ thị giúp người vận hành theo dõi được điện áp, dòng điện của hệ thống máy lạnh, quạt tháp giải nhiệt. + Bảo vệ an toàn điện cho hệ thống: Hệ thống điện động lực cung cấp điện cho máy lạnh, quạt đựơc bảo vệ ngắn mạch bằng các automat phù hợp với công suất của từng thiết bị, ngoài ra còn có các rơle nhiệt bảo vệ khi các thiết bị này chạy quá dòng định mức. Các thiết bị lạnh thường nén lên áp suất cao nên trong thiết bị lắp sẵn thiết bị bảo vệ ấp suất. Khi áp suất vượt quá giới hạn cho phép rơle ngắt tiếp điểm, đèn báo sự cố sáng và các lốc lạnh ngừng hoạt động. Hệ thống an toàn cho người sử dụng cũng được nối vào thiết bị chung với hệ thống điện tổng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bùi Hải – Hà mạnh Thư – Vũ Xuân Hùng. Hệ thống điều hòa không khí và thông gió [1]. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội 2001. 2. Lê Chí Hiệp. Kỹ thuật điều hòa không khí [2]. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. 3. Nguyễn Đức Lợi. Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí [3]. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội 2005. Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh [4]. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội 2005. Tự động hóa hệ thống lạnh. Nhà xuất bản giáo dục. Kỹ thuật lạnh cơ sở. Nhà xuất bản giáo dục. 3. Nguyễn Văn May. Bơm,Quạt, Máy nén. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 4. Trần Đại Tiến. Bài giảng Tự động hóa máy lạnh. 5. Catalog máy hãng Trane.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docTính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khu a, nhà h2 khách sạn 5 sao tại vinpearl land.doc