Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho trụ sở ngân hàng nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Bắc Giang

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CHO TRỤ SỞ NGÂN HÀNG NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TỈNH BẮC GIANG GVHD : GS. PHẠM VĂN TUỲ SVTH : NGUYỂN ĐỨC TRUNG Nha Trang, tháng 12 năm 2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANGKHOA CHẾ BIẾNBỘ MÔN KỸ THUẬT LẠNH NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1. Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CHƯƠNG 3. CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN, TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CHƯƠNG 4. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CHƯƠNG 5. CHỌN MÁY, THIẾT BỊ VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN, PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ CHƯƠNG 7. HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG 1. NHU CẦU VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRONG ĐỜI SỐNG VÀ CÔNG NGHIỆP Điều hòa không khí là quá trình tạo ra và duy trì ổn định trạng thái không khí trong không gian điều hòa theo một chương trình định trước, không phụ thuộc vào trạng thái không gian ngoài trời. Ngày nay, điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịnh vụ du lịch, văn hóa y tế, thể thao mà còn cả trong các căn hộ… tạo cho con người có cảm giác thoải mái, dễ chịu nhất, nhằm nâng cao đời sống tăng tuổi thọ cũng như năng suất lao động của con người vì thế điều hòa không khí tiện nghi ngày càng trở nên quen thuộc. CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 2.1. Ý nghĩa lựa chọn hệ thống điều hòa không khí Việc chọn hệ thống điều hòa không khí thích hợp cho công trình là hết sức quan trọng, nó đảm bảo cho hệ thống đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu đề ra của công trình về mặt: Kỹ thuật, mỹ thuật, môi trường vi khí hậu tốt nhất, sự tiện dụng về mặt vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa, độ an toàn, độ tin cậy, tuổi thọ và hiệu quả kinh tế cao. 2.2. Phân loại hệ thống điều hòa không khí Việc phân loại hệ thống điều hoà không khí là rất phức tạp vì chúng quá đa dạng và phong phú, đáp ứng nhiều ứng dụng cụ thể của hầu hết các nghành kinh tế. Theo tính chất tập trung: Phân ra hệ thống điều hoà cục bộ, hệ thống điều hoà tổ hợp gọn và hệ thống trung tâm. Máy điều hòa cục bộ Máy điều hòa tách Máy điều hòa cửa sổ Hệ thống điều hòa dạng (tổ hợp) gọn Máy điều hòa tách Máy điều hòa tách không có ống gió Máy điều hòa tách có ống gió Máy điều hòa dàn ngưng đặt xa Máy điều hòa VRV Máy điều hòa nguyên cụm Hệ thống điều hòa trung tâm nước Hệ thống điều hòa trung tâm Hệ thống điều hòa trung gió 3.1. Giới thiệu công trình. Vị trí địa lí của “Ngân hàng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Bắc Giang”: Có địa điểm tại thành phố Bắc Giang Hệ thống điều hòa không khí cần phục vụ toàn bộ diện tích từ tầng 1 cho đến tầng 9 trừ các phòng vệ sinh, phòng kỹ thuật, cầu thang, kho tiền... Các cầu thang cần bố trí hệ thống các quạt áp dương đề phòng hỏa hoạn để có thể thoát nạn dễ dàng. CHƯƠNG 3. CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ VÀ NGOÀI NHÀ, TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 3.2. Chọn cấp điều hoà cho công trình Tùy theo mức độ quan trọng của công trình có 3 cấp điều hòa. Công trình “ Trụ sở Ngân hàng Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Bắc Giang” có năng suất lạnh tương đối lớn. Hệ thống phải làm việc quang năm, không yêu cầu khắt khe về độ chính xác nên ta chọn cấp III. Cấp III có độ chính xác vừa phải, duy trì được các thông số trong nhà ở một phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400 h/năm, độ tin cây không cao nhưng có ưu điểm là rẻ tiền, chi phí ban đầu thấp nên được dùng phổ biến. 3.3.Chọn thông số tính toán Chọn thông số tính toán không khí trong nhà Thông số tính toán cho không gian điều hòa : Mùa hè: tT= (24 27) 0C T = (60  70) % Chọn thông số để tính toán là: tT = 25  2 0C, T = 65  5 %. Mùa đông: tT = (20 24) 0C T = (60  70) % Chọn thông số để tính toán là: tT = 22  2 0C, T = 65  5 %. Thông số tính toán cho hành lang : Mùa hè: tT = (28  2) 0C, T = (60  70) % Chọn thông số để tính toán là: tT = 28  2 0C, T = 65  5 %. Mùa đông: tT = (20  2) 0C, T = (60  65) % Chọn thông số để tính toán là: tT = 20  2 0C, T = 65  5 %. Chọn thông số tính toán không khí ngoài nhà Theo bảng 1.7 trang 22 [1] chọn thông số tính toán ngoài trời cho khu vực Bắc Giang: Kết hợp với đồ thị I - d ta có các bảng thông số sau: 3.4. Tính nhiệt cho công trình theo phương pháp Carrier Để tính cân bằng nhiệt ở đây áp dụng phương pháp Carier theo sơ đồ sau : 3.5. Xác định phụ tải lạnh Phụ tải lạnh chính là tổng phụ tải thành phần. Tổng nhiệt Q của từng phòng 3 3 7 CHƯƠNG 4. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 4.1. Thành lập sơ đồ điều hoà không khí Sơ đồ nguyên lý hệ thống tuần hoàn không khí một cấp. 4.2 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF : Đồ thị I-d lấy điểm gốc I = 0 và t = 0 0C trên trục tung làm điểm gốc cho các tia quá trình thì ẩm đồ lấy điểm gốc G ở t = 24 0C và 50 %. Thang chia hệ số nhiệt hiện đặt ở bên phải ẩm đồ. 4.3. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF : hf Hệ số nhiệt hiện phòng biểu diễn tia quá trình tự biến đổi không khí trong phòng điều hòa V-T. Trong đó: Qhf: Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W Qaf: Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), W 4.4. Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF : ht Đây chính là quá trình làm lạnh và khử ẩm của không khí trong dàn lạnh sau khi hoà trộn giữa gió tươi và gió tái tuần hoàn. Trong đó: Qh: Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi, W Qa: Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi, W Qt: Tổng nhiệt thừa dùng để tính năng suất lạnh Q0 = Qt, W 4.5. Hệ số đi vòng : BF Hệ số đi vòng BF là tỷ số giữa lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn với toàn bộ lượng không khí qua dàn lạnh. Theo bảng 4.22 [1] chọn BF = 0,1. 4.6. Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF : hef Là tỷ số giữa nhiệt hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng, được tính như sau: Trong đó:Qhef:nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W Qâef: nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng; W QhN: nhiệt hiện do gió tươi mang vào, W QâN: nhiệt ẩn do gió tươi mang vào, W Qhf: tổng nhiệt hiện của phòng, W, (không có gió tươi) Qâf: tổng nhiệt ẩn của phòng, W.(không có gió tươi) e + 4.7. Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện và hệ số đi vòng và qua lại với các điểm H, T, O, S trên ẩm đồ 240C t0 ts tH Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng và quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S 4.8. Nhiệt độ đọng sương của nhiệt độ không khí qua dàn lạnh 4.9. Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh 4.10. Lưu lượng không khí qua dàn lạnh Bảng: Nhiệt độ đọng sương, nhiệt độ không khí sau dàn lạnh, Lưu lượng không khí tuần hoàn 3 7 CHƯƠNG 5. CHỌN MÁY, THIẾT BỊ VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 5.1. Chọn máy và thiết bị 5.1.1. Sơ lược hệ thống cấp lạnh Phương án sử dụng hệ thống cấp lạnh là hệ thống ĐHKK VRV hãng Daikin của Nhật Bản sản xuất như đã phân tích trên phần giới thiệu công trình. Hệ thống VRV có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn và qua đó có thể thay đổi công suất lạnh. Hệ thống gồm: Dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống gió, đường ống gas và phụ kiện. 5.1.2. Chọn dàn lạnh Việc chọn dàn lạnh được tiến hành dựa trên các kết quả đã tính, các Catalog thương mại và phải đáp ứng hai thông số: Năng suất lạnh ( sưởi ) yêu cầu. Năng suất gió yêu cầu. QOTT = .QOTC Trong đó: QOTT: năng suất lạnh thực tế, kW QOTC: năng suất lạnh tiêu chuẩn tra ở catalog thương mại. : hệ số hiệu chỉnh năng suất lạnh, phụ thuộc vào điều kiện vận hành cụ thể tra trong catalog kỹ thuật. Bảng: Danh mục các dàn lạnh cho từng phòng 5.1.3. Chọn cụm dàn nóng Việc chọn dàn nóng phụ thuộc vào các dàn lạnh đã chọn sao cho năng suất lạnh hay sưởi của dàn nóng bằng tổng năng suất lạnh hay sưởi của các dàn lạnh mà nó phục vụ. Chọn chế độ làm việc của cụm dàn nóng là 120% công suất Bảng : Danh mục các dàn nóng cho từng phòng 5.1.4 Chọn hệ thống cấp khí tươi Chọn hệ thống gió tái thu hồi nhiệt HRV của hãng DAIKIN để tiết kiệm năng lượng của gió thải Bảng: Hệ HRV cho các tầng CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN, PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ 6.1. Tính chọn và bố trí hệ thống phân phối không khí 6.1.1. Tính chọn và bố trí miệng thổi, miệng hồi Dựa vào đặc điểm của công trình, mặt bằng trần để chọn loại và số lượng miệng thổi.Các miệng thổi được bố trí đều trên không gian trần giả để phân phối không khí đồng đều đến mọi nơi trong không gian điều hoà, các miệng hồi lắp đăt xen kẽ giữa các dàn lạnh và miệng thổi. Chọn miệng thổi là loại khuyếch tán và miệng hồi là dạng khe như thể hiện trên bản vẽ. 6.1.2 Tính toán thiết kế đường ống dẫn không khí Trong các tính toán thiết kế ta phải đáp ứng được các yêu cầu chung của các hệ thống đường ống gió như: Bố trí đường ống đơn giản và nên đối xứng, Hệ thống đường ống gió phải tránh được các kết cấu xây dựng, kiến trúc và các thiết bị khác trong không gian thi công Trong bản đồ án này phương pháp ma sát đồng đều giới thiệu trong tài liệu [1] được sử dụng để tính toán. Kích thước đường ống được thể hiện trên bản vẽ 6.2. Tính toán hệ thống thông gió cho nhà vệ sinh và không gian tầng hầm Để tránh luồng không khí không sạch từ nhà vệ sinh, tầng hầm, khu vực bếp nấu ăn lan toả vào không gian điều hoà ta cần phải thiết kế hệ thống thông gió hút gió từ nhà vệ sinh, tầng hầm, nhà bếp ra không gian khác CHƯƠNG 7. HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỀU KHIỂN 7.1. Hệ thống điện Tủ điện tổng được đặt tại tầng 1. Điện từ tủ điện tổng được cung cấp cho các dàn nóng đặt ở tầng mái, tủ điện của các dàn lạnh và các quạt gió được đặt ở mỗi tầng. Mỗi dàn lạnh có một đường dây cấp nguồn riêng qua một Aptomat 1 pha đặt tại tủ điện mỗi tầng. Mỗi dàn nóng có một đường điện 3 pha cung cấp nguồn riêng từ một Aptomat 3 pha đặt tại tủ điện tầng 1. Dây điện sẽ được dẫn từ tủ đến các dàn lạnh, dàn nóng. Đường dây được định vị trong các máng đi đây hoặc trong các ống PVC. Mỗi một tầng có một cầu dao trong tủ điện và cầu dao tổng đặt tại tầng1. Tiết diện các dây được lấy trong các catalog của các thiết bị. Dây điện sẽ được kiểm tra độ an toàn về điện và được định vị trong các ống nhựa PVC. 7.2. Hệ thống điều khiển Điều khiển dây Mỗi dàn lạnh có một bộ điều khiển từ xa có dây và được lắp đặt trong phòng. Model : BRC1A62 HRV Dàn nóng Dàn lạnh Hình 7.1 Sơ đồ kết nối hệ thông dây điện điều khiển Điều khiển trung tâm Là loại điều khiển trung tâm thông minh của hãng DAIKIN : có tên gọi là Intelligent Manager ECO21 Model : DAM602A51 Hình 7.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển trung tâm EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !