Đồ án Thiết kế hệ thống ĐHKK cho toà nhà siêu thị -12 Tràng Thi

g nhân vận hành lành nghề cần bảo dưỡng sửa chữa định kỳ máy lạnh và các dàn FCU. - Vốn đầu tư và giá vận hành là cao nhất. - Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU - Tốn diện tích lắp đặt cho buồng máy và các đường ống nước, ống gió... 2.2. Chọn hệ thống điều hoà không khí cho công trình Trung tâm thương mại Tràng Thi là trung tâm thương mai cỡ trung bình. Để đáp ứng nhu cầu điều hoà cho công trình,sau khi đã xem xét các ưu nhược điểm của các loại máy điều hoà không khí, ta nhận thấy có hai hệ máy có thể đáp ứng được yêu cầu cho công trình là: hệ thống điều hoà trung tâm nước và hệ thống điều hoà VRV. Với cùng chức năng điều hoà cho không gian lớn với năng suất lạnh khác nhau. Nhưng ta nhận thấy có hai hệ thống điều hoà không khí trung tâm nước cần phải có vị trí để lắp đặt phòng máy, rất tốn diện tích. Mặt khác việc lắp đặt hệ thống này đòi hỏi yêu cầu cao hơn, phải bảo dưỡng sửa chữa định kỳ. Trong khi đó hệ thống VRV có ưu điểm hơn là rất nhỏ gọn, cụm dàn nóng OU có thể đặt trên tầng thượng, không tốn diện tích đặt phòng máy dưới tầng hầm. Có thể sử dụng để làm bãi đỗ xe... Đường ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều so với đường nước lạnh nhỏ hơn nhiều so với đường nước lạnh hay ống gió. Vì vậy, ta có thể chọn hệ thống VRV là thích hợp nhất đối với công trình trung tâm Thương mại Tràng Thi, tuy giá thành của hệ thống này cao hơn các hệ thống máy khác. * Đặc điểm của hệ máy VRV Thông thường các máy điều hoà không khí phải tuân thủ theo những quy tắc nghiêm ngặt về giới hạn độ cao đặt máy do vậy bị hạn chế rất nhiều về khả năng bố trí máy trên nóc những toà nhà cao tầng. Vừa tốn diện tích đặt phòng máy, vừa không đảm bảo mỹ quan. Vì vậy, hệ máy VRV của DAIKIN (Nhật Bản) đã đáp ứng được nhu cầu này So với các hệ thống máy điều hoà không khí khác thì hệ máy VRV có những đặc điểm sau: - Trong một mạch cho phép tối đa ghép nối tới 8 IU (Indoor Unit) với năng suất lạnh và kiểu dáng khác nhau, thậm chí có thể nối tới 16 IU theo trật tự nhất định. Năng suất lạnh tổng cho phép thay đổi của các IU là từ 50% á 130% năng suất lạnh của OU (Outdoor Unit) - VRV sử dụng 2 máy nén: Trong đó 1 máy điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu On - Off, còn một máy điều chỉnh theo máy biến tần (Inverter) nên số bậc điều chỉnh từ 0 á 100% gồm 21 bậc đảm bảo năng lượng tiết kiệm rất hiệu quả - Không cần có máy dự phòng, hệ máy vẫn tiếp tục vận hành trong trường hợp một trong các cụm máy hư hỏng, do đó giảm chi phí đầu tư - Mỗi một tổ máy VRV có một công suất nhất định Lắp ghép nhiều tổ lại với nhau thành các mạng đáp ứng được những nhu cầu năng suất lạnh khác nhau. - VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do cụm dàn nóng (Outdoor Unit) có thể đặt cao hơn dàn lạnh (Indoor Unit) đến 50m, các dàn lạnh có thể đặt cách nhau 15m và đường ống dẫn môi chất lạnh từ dàn nóng tới dàn lạnh (từ OU đến IU) có thể lên tới 100m. Tạo điều kiện bố trí máy dễ dàng, cho phép đưa các OU lên cao trên nóc các công trình đảm bảo mỹ quan và tăng diện tích sử dụng dưới mặt đất. - So với hệ thống điều hoà trung tâm nước thì hệ thống VRV có thể đặt được ở nhiều vị trí khác nhau nhưng vẫn đảm bảo mỹ quan. Đường ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều so với ống gió hay đường ống nước lạnh. - Mỗi một tổ máy OU đều có bảng điện tử tự báo lỗi, phát hiện hư hỏng của hệ thống. Do vậy khả năng bảo dưỡng, sửa chữa rất nhanh chóng và chính xác. - Hệ máy VRV có tới 9 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa 9 cấp lạnh khác nhau, và nhiều kiểu dáng. Thích hợp với nhiều kiểu kiến trúc khác nhau đã làm cho hệ máy VRV có đặc điểm nổi bật hơn các loại máy khác có cùng chức năng Chương 3 Tính toán cân bằng nhiệt ẩm Các thông số xây dung cơ bản Dựa vào bản vẽ thiết kế mặt bằng cũng như quan sát thực tế ta có thể xác định được các thông số về diện tích và hướng của các cửa, các vách tường của công trình Trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi gồm 3 tầng và 1 tầng hầm có diện tích mặt bằng sử dụng là như nhau: Diên tích mặt bằng mỗi tầng là: Fmb = 895,9 m2 Diện tích sử dụng lạnh mỗi tầng là Fsd = 696,6 m2 Tuy nhiên theo yêu cầu của đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho 2 tầng quầy hàng (tầng 1 và tầng 2) Do vậy trong đồ án của mình, em chỉ tính toán các thông số cho tầng 1 và tầng 2. Do nằm ở trung tâm thành phố nên diện tích sử dụng của trung tâm thương mại được tận dụng tối đa. Trừ hướng của mặt tiền (hướng Tây), các vách tường của các hướng khác được xây dựng liền sát với các công trình xung quanh vì thế các vách tường này không được thiết kế các cửa sổ của kính. * Kết cấu tường gồm 2 yếu tố chính: - Diện tích tường xây - Diện tích cửa kính, các vách kính bằng gỗ hoặc kim loại Diện tích tường xây gồm 3 lớp, trong đó có 2 lớp vữa dày 30 mm với l=0,6 W/mK và 1 lớp gạch dầy 220 mm với l = 0,7W/mK - Tường thứ nhất: Hướng Đông Diện tích tầng 1: 141,96 m2 Diện tích tầng 2: 141,96 m2 - Tường thứ 2: Hướng Tây Diện tích tường: Tầng 1: 60,36 m2 Tầng 2: 60,36 m2 Diện tích kính: Tầng 1: 81,6 m2 Tầng 2: 81,6 m2 - Tường thứ 3: Hướng Nam Diện tích tường: Tầng 1: 76,05 m2 Tầng 2: 76,05 m2 - Tường thứ 4: Hướng Bắc Diện tích tường: Tầng 1: 76,05 m2 Tầng 2: 76,05 m2 * Kết cấu mái: Mái được kết cấu bằng lớp bê tông cốt thép dày 200mm * Kết cấu nền: Do dưới nền tầng 1 còn tầng hầm làm gara nên kết cấu nền của tầng 1 gồm 3 lớp cơ bản như sau: Lớp 1: gạch men dày 10mm Lớp 2: vữa dày 30mm Lớp 3: bê tông dày 200mm Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh của hệ thống điều hoà không khí. Trong đồ án của mình, em tính toán cân bằng nhiệt theo phương pháp truyền thống.Các kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm được giới thiệu ở các bảng 3.1 ; 3.2 ; 3.3 3.1. Tính toán lượng nhiệt thừa Nguồn nhiệt của trung tâm thương mại Tràng Thi bắt nguồn từ bức xạ của mặt trời vào tường từ nhiều hướng, từ máy móc trong phòng, … Tuy nhiên nhiệt do người toả ra cũng rất đáng kể. Vì vậy việc chọn máy có công suất hợp lý, đáp ứng được nhu cầu điều hoà của Trung tâm Thương mại là điều mà người thiết kế cần quan tâm. Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát vào mùa hè: Qt = Qtoả + Qtt , kW Trong đó: Qt : Nhiệt thừa trong phòng, kW Qtoả: Nhiệt toả trong phòng, kW Qtt : Nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, kW 3.1.1. Tính toán các nguồn nhiệt toả trong phòng Qtoả Qtoả = Q1 + Q2 + Q3+ Q4+ Q5 + Q6 + Q7 + Q8, kW Q1- Nhiệt toả do máy móc, kW Q2- Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng, kW Q3.- Nhiệt do người toả ra , kW Q4-Nhiệt toả từ bán thành phẩm, kW Q5-Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, kW Q6 -Nhiệt toả từ các thiết bị trao đổi nhiệt, kW Q7-Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che, kW Q8 -Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa, kW 3.1.1.1. Nhiệt toả do máy móc Q1 Trong đó: Nđc: Công suất động cơ của máy móc trong không gian điều hoà chọn số máy hoạt động trong mỗi tầng là 50 máy. Với công suất tương ứng là Nđc = 1,5kW cho mỗi máy ktt : hệ số phụ tải, chọn ktt = 0,9 kđt : hệ số đồng thời, chọn kđt =0,9 kT : hệ số thải nhiệt, chọn kT =1 h : hiệu suất làm việc của động cơ,chọn h = 0,84. Nhiệt toả do máy móc của tầng 1: = 72,32 kW Nhiệt toả do máy móc của tầng 2: = 72,32 kW * Tổng lượng nhiệt toả do máy móc của 2 tầng điều hoà là Q1 = Q11 + Q12 = 72,32+72,32 = 144,64 kW. 3.1.1.2. Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q2 Q2 = Nes, kW Trong đó: Nes tổng công suất đèn chiếu sáng trong 2 tầng điều hoà. ở đây ta chọn công suất đèn chiếu sáng là 10W/1m2 sàn. Diện tích sàn bằng diện tích sử dụng lạnh Fsàn = Fsd Tầng 1: Fsàn1 = Fsd1 = 696,6m2 Q2.1 = 10.696,6 = 6966 W = 6,966kW Tầng 2: Fsàn 2 = Fsd2 = 696,6m2 Q22 = 10.696,6 = 6.966 W = 6,966kW Tổng lượng nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng : Q2 = Q21 + Q22 = 6,966 + 6,966 Q2 = 13,932 kW 3.1.1.3. Nhiệt do người toả ra Q3 Q3=n.q,kW Trong đó: n: số người trong không gian điều hoà. q: nhiệt toàn phần toả từ một người Chọn số người trong mỗi tầng điều hoà là: tầng 1: n1 = 100 người. tầng 2: n2 = 100 người Theo bảng 3.1. (tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK) ta chọn nhiệt toả ra từ một người trong phòng 250C là: q = 125W. Nhiệt toả từ người trong tầng 1: Q31 = n1. q = 100 . 125 = 12.500W = 12,5 kW Nhiệt toả từ người trong tầng 2: Q32 = n2 . q = 100 . 125 = 12.500W = 12,5kW Tổng lượng nhiệt toả từ người trong không gian điều hoà Q3 = Q31 + Q32 Q3 = 12,5 + 12,5 = 25kW 3.1.1.4. Nhiệt toả từ bán thành phẩm Q4 Trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi có bán thành phẩm .Tuy nhiên nhiệt tỏa từ bán thành phẩm này là không đáng kể ,nên Q4 = 0 kW 3.1.1.5. Nhiệt toả từ các thiết bị trao đổi nhiệt Q5 Trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi có sử dụng các thiết bị trao đổi nhiệt.Tuy nhiên nhiệt toả từ các thiết bị này là không đáng kể. Nên ta chọn Q5 = 0 kW 3.1.1.6. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6 Do toả nhà được thiết kế mặt tiền hướng Tây toàn bộ 3 tầng đều làm ô cửa kính. Q6 = Q61 + Q62 ,kW Trong đó : Q61 : Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính của tầng 1. Q62 : Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính của tầng 2. Tầng 1 có một cửa ra vào làm bằng kính nên nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời đối với cửa ra vào so với cửa sổ là khác nhau. * Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính tầng 1: Q61 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính tầng 1 bao gồm : nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa ra vào Q611và nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa sổ Q612 Q61= Q611 + Q612 +Nhiệt tỏa do xạ mặt trời qua cửa ra vào - Cường độ bức xạ mặt trời lên cửa ISd Tra bảng 3.3 (tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK) đối với toà nhà có mặt tiền hướng tây: Isd = 569 - Diện tích cửa ra vào chịu bức xạ Fk = 14,84m2 - Hệ số trong suốt của kính 1 = 1 - Hệ số bám bẩn 2 = 1 - Hệ số khúc xạ đối với cửa kính có với khung kim loại 3 = 0,75 - Hệ số tán xạ do che nắng đối với cửa có mái đua (ô văng) 4 = 0,05 Ta có : Q611 = 569 . 14,84 . 1.1 . 0,75 . 0,05 = 308,96W = 0,039 kW + Q612 nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa sổ ,kW - Cường độ bức xạ mặt trời lên cửa sổ ISd = 569 W/m2 - Diện tích kính cửa sổ chịu bức xạ Fk = 63,6m2 - Hệ số trong suốt của kính 1 = 0,9 - Hệ số bám bẩn 2 = 0,8 - Hệ số khúc xạ đối với cửa kính có và khung gỗ 3 = 0,5 - Hệ số tán xạ do che nắng 4 = 0,6 Ta có : Q612 = 569 . 63,6 . 0,9 .08 . 05 . 06 = 7816,69 W = 7,816 kW Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính của tầng 1: Q61 = Q611 + Q612 = 0,309 = 7,816 = 8,125 kW * Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính tầng 2: Q62. - Diện tích kính cửa bức xạ Fk = 76,32m2 - Cường độ bức xạ mặt trời lên cửa ISd = 569 W/m2 - Hệ số trong suốt của kính 1 = 0,9 - Hệ số bám bẩn 2 = 0,8 - Hệ số khúc xạ 3 = 0,5 - Hệ số tán xạ do che nắng 4 = 0,6 Ta có : Q62 = 569 . 76,32 . 0,9 . 0,8 . 0,5 . 0,6 = 9380,03W = 9,38 kW *Tổng nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính của 2 tầng điều hoà là: Q6 = Q61 + Q6.2 = 8,125 + 9,38 = 17,505 kW 3.1.1.7. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 Do yêu cầu của đề tài, chỉ thiết kế điều hoà cho 2 tầng (tầng 1 và tầng 2), không tính cho tầng 3 nên 2 tầng điều hoà này không chịu nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che . Nghĩa là: Q7 = 0 kW 3.1.1.8. Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa Q8 Q8 = L8(IN - IT), kW Trong đó: L8: Lượng không khí lọt qua cửa trong một đơn vị thời gian, kg/s IN, IT: entanpi của không khí ngoài và trong không gian điều hoà kJ/kg Theo thông số nhiệt độ và độ ẩm đã chọn ở chương 1 cho hệ thống điều hoà cấp 3 trong và ngoài nhà, tra đồ thị I-d của không khí ẩm ta được các entanpy tương ứng - Trong nhà: tT = 250C jT = 65% IT = 58,2 kJ/kg , dT = 13,9 g/kg - Ngoài nhà: TN = 32,80C jN = 66% IN = 88,67 kJ/kg , dT = 20,3 g/kg - Lượng không khí lọt qua cửa trong 1 đơn vị thời gian: L8 = (1,5 á 2 ) V,kg/s Trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi là nơi thường xuyên mở cửa nên chọn hệ số kinh nghiệm là 2. L8 = 2V. V: thể tích khối khí cần điều hoà: Tầng 1: V1 = 1950,48m3 Tầng 2: V2 = 1950,48m3 Lượng không khí lọt qua cửa trong 1 đơn vị thời gian đối với từng tầng điều hoà. Tầng 1: L81 = 2 V1 = 2 . 1950,48 = 3900,96 m3/h L81 = 3900,96m3/h = 1,266kg/s Tầng 2: L82 = 2 V2 = 2 . 1950,48 = 3900,96 m3/h L81 = 3900,96m3/h = 1,266kg/s Nhiệt toả do rò lọt không khí đối với từng tầng điều hoà Tầng 1: Q81 = L81 (IN - IT) = 1,266 . (88,67 – 58,2) = 38,58 kW Tầng 2: Q82 = L82 (IN - IT) = 1,266 . (88,67 – 58,2) = 38,58 kW Tổng lượng nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa : Q8 = Q81 + Q82 = 38,58 + 38,58 = 77,16 kW Các kết quả tính toán nhiệt toả được giới thiệu ở bảng 3.1 dưới đây Bảng3.1 Tổng kết các kết quả tính toán nhiệt toả vào không gian điều hoà. TT Các nguồn nhiệt toả vào phòng Ký hiệu Tầng Đơn vị [kW] 1 Từ máy móc Q1 1 72,32 2 72,32 2 Từ đèn chiếu sáng Q2 1 6,966 2 6,966 3 Từ người Q3 1 12,5 2 12,5 4 Từ bán thành phẩm Q4 0 5 Từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5 0 6 Từ bức xạ mặt trời qua kính Q6 1 8,125 7 Do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 8 Do rò lọt không khí qua cửa Q8 1 38.58 2 38,58 Tổng Qtoả 1 138,491 2 139,746 3.1.2. Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ Q9 Công thức tính toán: Q9 = 10-3. Ski . Fi. Dti, kW Trong đó: ki: hệ số truyền nhiệt qua bao che ứng với bề mặt thứ i, W/m2K Fi: Diện tích bề mặt thứ i, m2 Dti: Độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán ứng với bề mặt thứ i, 0C 3.1.2.1. Nhiệt thẩm thấu qua tường Q 9 = 10-3 . ki . Fi . Dti , kW Theo bảng 3.4 (tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí) chọn k = 1,25 W/m2K Do tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời nên Dt = tN - tT = 32,8 - 25 = 7,8 0C * Nhiệt thẩm thấu qua tường thứ nhất Qt1 Hướng của tường: Đông Diện tích gạch xây: Tầng 1: 141,96m2 Tầng 2: 141,96m2 Ta có: Nhiệt thẩm thấu qua tường của tầng 1 theo hướng Đông: Qtầng 1 = 1,25 . 141,96 . 7,8 . 10-3 = 1,384kW Nhiệt thẩm thấu qua tường tầng 2 theo hướng Đông: Qtầng 2 = 1,25 . 141,96 . 7,8 . 10-3 = 1,384kW Vậy nhiệt thẩm thấu qua tướng thứ nhất là: Qt1 = Qtầng 1 + Qtầng 2 = 1,384 + 1,384 = 2,768kW * Nhiệt thẩm thấu qua tường thứ 2: Qt2 Hướng của tường: Tây Diện tích gạch xây: tầng 1: 60.36m2 tầng 2: 60.36m2 Diện tích kính: tầng 1: 81,6m2 tầng 2: 81,6m2 Kết cấu gạch xây là như nhau nên ta lấy hệ số truyền nhiệt qua các tường gạch là như nhau ktường gạch = 1,25W/m2K. Hệ số truyền nhiệt qua kính: kkính = Chọn aT = 10W/m2K aN = 20W/m2K Theo bảng 3.1 tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh . Ta có: d1 = 0,005, li = 0,12 W/mK kkính = = 5,2W/m2K - Nhiệt thẩm thấu qua tường tầng 1: Q tầng 1 = Qtường gạch + Qkính Trong đó: Qtường gạch = 1,25 . 60,36 . 7,8 . 10-3 = 0,376 kW Qkính = 5,2 . 81,6 . 7,8 . 10-3 = 3,309kW Qtầng 1 = 0,376 + 3,309 = 3,685kW -Nhiệt thẩm thấu qua tường tầng 2 Qtầng 2 = Qtường gạch + Qkính Trong đó: Qtường gạch = 1,25 . 60,36 . 7,8 . 10-3 = 0,376kW Qkính = 5,2 . 81,6 . 7,8 . 10-3 = 3,309kW Qtầng 2 = 0,376 + 3,309 =3,685kW Vậy nhiệt thẩm thấu qua tường thứ 2 là: Qt2 = Qtầng 1 + Q tầng 2 = 3,685 + 3,685 = 7,37kW * Nhiệt thẩm thấu qua tường thứ 3: Qt3 Hướng của tường: Nam Diện thích tường: Tầng 1: 76,05m2 Tầng 2: 76,05m2 Nhiệt thẩm thấu qua tường tầng 1 và tầng 2 : Qtầng 1 = 1,25 . 76,05 . 7,8 . 10-3 = 0,741kW Qtầng 2 = 1,25 . 76,05 . 7,8 . 10-3 = 0,741kW Vậy nhiệt thẩm thấu qua tường thứ 3: Qt3 = Qtầng 1 + Qtầng 2 = 0,741 + 0,741= 1,482 kW * Nhiệt thẩm thấu qua tường thứ 4: Qt4 Hướng của tường: Bắc Diện thích tường: Tầng 1: 76,05m2 Tầng 2: 76,05m2 Nhiệt thẩm thấu qua tường tầng 1 và tầng 2: Qtầng 1 = 1,25 . 76,05 . 7,8 . 10-3 = 0,741 kW Qtầng 2 = 1,25 . 76,05 . 7,8 . 10-3 = 0,741 kW Vậy nhiệt thẩm thấu qua tường thứ 4: Qt4 = Qtầng 1 + Qtầng 2 = 0,741 + 0,741= 1,482 kW *Tổng lượng nhiệt thẩm thấu qua tường của 2 tầng điều hoà: Q9 = Qt1 + Qt2 + Qt3 + Qt4 = 2,768 + 7,37 + 1,482 + 1,482 = 13,102 kW 3.1.2.2. Nhiệt thẩm thấu qua nền Q10 Do kết cấu của toà nhà là có tầng hầm nên nhiệt thẩm thấu qua nền được tính theo biểu thức: Q10 = k10 . F10 . Dt10 . 10-3 , kW Trong đó: - k10: hệ số truyền nhiệt qua sàn,W/m2K Tra bảng 3.4 (tài liệu: hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK) ta có: k10 = 1,88W/m2K - Dt10 = 0,7 (tN - tT) = 0,7 (32,8 - 25) = 5,46 K - Diện tích nền tầng 1 : F10 = 696,6m2 Q10 = 1,88 . 696,6 . 5,46 . 10-3 = 7,15 kW 3.1.2.3.. Nhiệt thẩm thấu qua trần Q11 Q11 = k11 . F11 . Dt11, kW Trong đó: k11: hệ số truyền nhiệt: chọn k11 = 1,88 W/m2K F11: diện tích mặt trần của không gian điều hoà F11 = 696,6m2 Dt11: độ chênh nhiệt độ giữa không gian điều hoà với không gian bên ngoài Trung tâm thương mại Tràng Thi gồm 3 tầng, nhưng do yêu cầu của đề tài là tính nhiệt cho hai tầng điều hoà (tầng 1 và tầng 2) nên để tính nhiệt thẩm thấu qua trần cho không gian điều hoà (trần của tầng 2) thì ta coi không gian của tầng 3 là không gian đệm. Khi đó: Dt11 = 0,7 (tN - tT) Với: tT : nhiệt độ trong không gian cần điều hoà tT = 250C tN : Nhiệt độ ngoài trời. Vào mùa hè nhiệt độ trần toà nhà rất cao, ta chọn tN = 420C Dt11 = 0,7 (42 - 25) = 11,90C Q11 = 1,88 . 696 . 11,9 =15584 W = 15,584 kW Các kết quả tính toán nhiệt thẩm thấu và nhiệt thừa được giới thiệu ở các bảng 3.2 và 3.3 Bảng3.2 Tổng kết các kết quả tính toán nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che TT Nhiệt thẩm thấu qua bao che Ký hiệu Tầng Đơn vị [kW] 1 Nhiệt thẩm thấu qua tường Q9 1 6,551 2 6,551 2 Nhiệt thẩm thấu qua trần Q10 1 0 2 15,584 2 Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11 1 7,15 2 0 2 Tổng Qtt 1 13,701 2 22,135 Bảng 3.3 Tổng lượng nhiệt thừa trong không gian điều hoà TT Nguồn nhiệt Ký hiệu Đơn vị [kW] 1 Tổng lượng nhiệt toả trong phòng Qtoả 278,237 2 Tổng lượng nhiệt thẩm thấu Qtt 35,836 Tổng lượng nhiệt thừa Qt 314,073 3.2. Tính toán lượng ẩm thừa Wt ẩm thừa trong không gian điều hoà được tính theo công thức Wt = W1 + W2 + W3 + W4, kg/h Trong đó: W1: Lượng ẩm thừa do người roả ra, kg/h W2: Lượng ẩm thừa từ bán thành phẩm, kg/h W3: Lượng ẩm thừa từ sàn ẩm, kg/h W4: Lượng ẩm thừa từ thiết bị, kg/h Như đã phân tích ở phần trên,lượng nhiệt ẩm do bán thành phẩm và thiết bị trao đổi nhiệt trong trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi là không đáng kể và yêu cầu mặt sàn luôn luôn khô ráo. Vì vậy lượng ẩm thừa ở đây chỉ được tính theo lượng ẩm do người toả ra: Wt = W1 , kg/h Lượng ẩm thừa do người toả ra: W1 = n . qn, kg/h Trong đó: n : Số người trong không gian điều hoà. Chọn số người trong mỗi tầng là: tầng 1: n1 = 100 người tầng 2: n2 = 100 người qn: lượng ẩm mỗi người toả ra trong 1 đơn vị thời gian theo bảng 3.5 (tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK) Ta chọn qn = 115 g/h.người = 0,115 kg/h.người . Lượng ẩm thừa do người toả ra trong mỗi tầng điều hoà là : Tầng 1: W11 = n1qn = 100. 0,115 = 11,5 kg/h Tầng 2: W12 = n2qn = 100. 0,115 = 11,5 kg/h Lượng ẩm thừa trong 2 tầng điều hoà chính bằng lượng ẩm thừa do người toả ra trong 2 tầng điều hoà. Wt = W1 = W11 + W12 = 11,5 + 11,5 = 23 kg/h 3.3. Xác định hệ số nhiệt ẩm thừa eT et =, kJ/kg Trong đó: Qt: tổng lượng nhiệt thừa trong không gian điều hoà Qt = 314,073 kW Wt : tổng lượng ẩm thừa trong không gian điều hoà ,Wt = 23 kg/h Hệ số ẩm thừa ; et = = 49159,2 kJ/kg 3.4. Kiểm tra đọng sương trên vách Trong thiết kế hệ thống điều hoà không khí thì việc tính kiểm tra đọng sương cũng rất quan trọng. Hiện tượng đọng sương trên vách làm cho tổn thất nhiệt lớn lên, tải lạnh yêu cầu tăng, gây ẩm ướt, nấm mốc làm mất mỹ quan Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng sương: hệ số truyền nhiệt thực tế kt của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax: kmax > kt Kiểm tra đọng sương trên vách vào mùa hè , W/m2K Về mùa hè hiện tượng đọng sương chỉ xảy ra ở bề mặt phía ngoài nhà. aN : hệ số toả nhiệt phía ngoài nhà. Vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời. aN = 20 W/m2K tN : nhiệt độ không khí ngoài trời về mùa hè tN = 32,80C tT : Nhiệt độ không khí trong nhà về mùa hè tT = 250C tSN : Nhiệt độ đọng sương bên ngoài nhà Từ tN = 32,50C, jN = 66% tra đồ thị I – d cho không khí ẩm ta được tSN = 29,50C W/m2K So sánh giá trị kmax với các hệ số truyền nhiệt trên vật liệu của kết cấu bao che như đã tính toán ở phần 3.1.2. ( Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che) ktường gạch= 1,25 W/m2 K kkính = 5,2 W/m 2K Ta thấy : kmax>kkính >ktường gạch Thoả mãn điều kiện để vách không bị đọng sương 3.5. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí 3.5.1. Lựa chọn sơ đồ điều hoà không khí cho công trình Có nhiều các lựa chọn sơ đồ điều hoà không khí cho cùng một công trình: có thể là sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn một cấp hay hai cấp. Trong mỗi phương án này đều có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau, phù hợp cho yêu cầu nhất định của công trình. Do đó, việc lựa chọn một sơ đồ điều hoà không khí thích hợp cho một công trình cần phải xem xét cả về mặt kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế để tìm ra phương án tối ưu nhất cho công trình. Đối với công trình Trung tâm thương mại Tràng Thi ta chọn sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn một cấp là phù hợp nhất bởi sơ đồ này có các ưu điểm đáp ứng được yêu cầu của hệ thống điều hoà tiện nghi của công trình: - Tiết kiệm năng lượng so với sơ đồ thẳng - Máy làm việc nhẹ, giảm chi phí đầu tư, chi phí vận hành - Đảm bảo tuổi thọ, thời gian hoạt động của máy Thiết bị của sơ đồ tuần hoàn một cấp đơn giản hơn sơ đồ tuần hoàn hai cấp mà vẫn đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh Nguyên lý làm việc của sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp : 1- cửa lấy gió tươi 5- đường ống 9- đường hồi 2- Buồng hoà trộn 6- không gian điều hoà 10- TB lọc bụi 3- Thiết bị xử lý nhiệt ẩm 7- miệng thổi gió 11- quạt gió hồi 4- quạt gió 8- miệng hút 12- cửa thải Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: Không khí ngoài trời (gió tươi) với lưu lượng GN, kg/s, trạng thái N được quạt hút vào và qua cửa chớp (van gió tươi) và phòng hoà trộn 12 ở đây diễn ra quá trình hoà trộn với gió hồi có trạng thái T và lưu lượng GT. Sau khi hoà trộn, hỗn hợp có trạng thái không khí H là lưu lượng (GN + GT) được dựa qua các thiết bị xử lý không khí như: phim lọc 2, dàn làm lạnh 3, calorife 4, dàn phun ẩm để tăng ẩm 5 để đạt được trạng thái không khí O, sau đó được quạt đưa vào phòng điều hoà qua các miệng thổi phân phối 7. Trạng thái không khí thổi vào là V. Trong phòng điều không khí sẽ tự biến đổi trạng thái từ V đến T do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong không gian điều hoà theo hệ số góc của tia quá trình , kJ/kg đã xác định trước. Sau đó không khí ở trạng thái T được quạt 10 hút qua các miệng hút, thải một phần ra ngoài theo đường xả và đưa một phần về phòng hoà trộn theo đường hồi. Tra đồ thị I-d của không khí ẩm ta có cái thông số trạng thái trong nhà và ngoài trời với nhiệt độ và độ ẩm tương ứng - tT = 250C jT = 650 C i T = 58,2 kJ/kg dT = 13,9 g/kg tN = 32,80C jN = 66% iN = 88,67 kJ/kg dN = 20,3 g/kg - Các kết quả đã tính toán Lượng nhiệt thừa trong không gian điều hoà Qt = 314,073 kW Lượng ẩm thừa trong không gian điều hoà: Wt = 23 kg/h Hệ số nhiệt ẩm thừa et = 49159,2 kJ/kg 3.5.2.1. Xác định các điểm nút trên đồ thị I – d. - Các điểm N,T được xác định theo các thông số đã biết. - Trạng thái H là trạng thái hoà trộ của dòng không khí tươi có lưu lượng LN và trạng thái N (tN, jN) với dòng tuần hoàn có lưu lượng LT và trạng thái T(tT, jN). Điểm H được xác định theo tỷ lệ hoà trộn TH = LN HN LT - Điểm O. Trên đồ thị I – d, kẻ tia quá trình et = 49159,2 kJ/kg đi qua điểm T cắt đường j = 95%, tại điểm o Ta xác định trước thông số trạng thái điểm o: tO= 170C io= 48,5 kJ/kg do = 11,9 g/kg = 0,0119 kg/kg Ta xác định được điểm V = O là điểm cắt giữa tia quá trình et và đường j = 95%. - VT : là quá trình không khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa và ẩm thừa. - HO : là quá trình xử lý không khí 3.5.2.2. Lưu lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ nhiệt thừa và ẩm thừa , kg/s G = GT – GN = GH, kg/s Trong đó: GN: lưu lượng gió tươi để đảm bảo oxi cần thiết cho người, kg/s GN³10% (theo tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống ĐHKK) GT: lưu lượng gió tái tuần hoàn, kg/s GH: lưu lượng gió điểm hoà trộn (gió tuần hoàn), kg/h Qt: Nhiệt thừa trong không gian điều hoà, kW Qt = 314,073 kW iT, iv: entanpy của điểm T và V trên đồ thị I – d, kJ/kg iT = 58,2 kJ/kg = * Lưu lượng gió tươi cần cung cấp GN GN = n.r.VK, kg/s Trong đó: n : tổng số người trong không gian điều hoà (2 tầng điều hoà) n= ntầng1 + ntầng2 = 100+100 = 200 người VK : Lưu lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 đơn vị thời gian. VK =35m3/h.người. r : chọn r= 1,2 Ta có: GN = 200.1,2.35 = 8400 kg/h = 2,33 kg/s Ta thấy : GN < 10% G do đó có thể đảm bảo điều kiện vệ sinh. Ta lấy GN= 0,1G (theo tài liệu : cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí – Hà Đăng Trung) GN = 0,1.G, kg/s GN = 0,1.32,38 = 3,238 kg/s * Lưu lượng gió hồi GT = 0,9.G GT = 0,9.32,38 = 29,14 kg/s 3.5.2.3. Xác định các thông số của điểm hoà trộn H, ta xác định điểm hoà trộn H bằng các phương trình sau Entanpi: Dung ẩm: Ta có: = 14,54g/kg 3.5.2.4. Năng suất lạnh cần thiết Q0 Q0= G(iH – io) , kW Trong đó: G : lưu lượng gió tươi. G = 32,38 kg/s iH, iO : entanpy của điểm H và O iH = 61,25 kJ/kg iO = 48,5 kJ/kg Q0 = 32,38 (61,25 – 48,5) Q0 = 412,845 kW Chương 4 Chọn máy và thiết bị cho công trình trung tâm thương mại Tràng Thi Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật nên hệ thống điều hoà không khí phần lớn đã được chế tạo thành các tổ hợp nguyên cụm hoàn chỉnh hoặc các tổ hợp gọn… vừa đảm bảo được 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 của hệ thống điều hoà không khí, không phải cố định mà luôn luôn thay đổi theo điều kiện môi trường, nghĩa là năng suất lạnh của máy điều hoà nhiệt độ phải tăng khi nhiệt độ 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. Nhà chế tạo thường cho năng suất của máy điều hoà không khí ở dạng đồ thị và dạng bảng phụ thuộc vào nhiệt độ trong nhà và bên ngoài trong catalog kỹ thuật. Nói chung khi chọn máy điều hoà không khí cần thoả mãn các vấn đề sau đây: 1. Phải chọn máy có đủ năng suất lạnh yêu cầu ở đúng chế độ làm việc ta tính toán. Nếu đòi hỏi của chủ đầu tư hoặc tính chất quan trọng công trình đôi khi còn cần đến 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. Lý do vì năng suất lạnh thực tế của một máy điều hoà không phải cố định như giá trị ghi trên máy. 2. 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. Nếu không đảm bảo được năng suất gió, máy điều hoà sẽ không đạt năng suất lạnh tính toán, do chế độ lệch khỏi chế độ mà máy có thể sinh ra năng suất lạnh yêu cầu. 4.1. Chọn dàn lạnh (indoor units) Trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi sử dụng không gian lớn của cả phòng có diện tích Fsđ = 699,6 m2 cho mỗi tầng điều hoà không có các phòng nhỏ riêng biệt. Do vậy ta thiết kế bố trí dàn lạnh có công suất lạnh phù hợp với yêu cầu của không gian điều hoà và năng suất lạnh đã được tính toán. Hệ máy VRV có tới 9 kiểu dàn lạnh (INDOOR UNITS). khác nhau để phục vụ cho những yêu cầu khác nhau về hình dáng, tính them mỹ cho công trình. Phân loại dàn lạnh của hệ máy VRV - Kiểu casstte giấu trần 2 cửa thổi (Celling mounted cassette double flow type) có ký hiệu FXYC20K đến 125K - Kiểu cassette giấu trần nhiều cửa thổi (Cellingmounted cassette multiflow type) có ký hiệu từ FXYC32K đến 125K) - Loại cassette giấu trần đặt góc (Celling mounted cassette corner type) có ký hiệu FXYC20K đến 125K - Loại treo trần (Celling swspended type) Ký hiệu FX32K đến 100K - Loại giấu trần (Celling mounted built in type) Ký hiệu FXY32K đến 125K - Loại giấu tường (Conceanled floor standing type) Ký hiệu FXYLM 25K đến 63K - Loại đặt sàn (floor standing type) FXYL 25K đến 63K - Loại treo tường (wall mounted type) FXYA25K đến 63K - Loại giấu trần có ống gió (Celling mounted duct type) Ký hiệu FXYM40K đến 250K. Bảng 4.1 Tổng hơp tính toán phụ tải lạnh cho các tầng điều hoà STT Nguồn nhiệt Ký hiệu Tầng 1 Tầng 2 Đơn vị 1 Nhiệt toả vào phòng Qtoả 138,491 139,746 kW 2 Nhiệt thẩm thấu Qtt 13,701 22,135 kW 3 Nhiệt thừa Qt 152,192 161,881 kW Năng suất lạnh cần thiết cho toàn bộ không gian điều hoà của công trình : Qo = 412,845 kW Ta thấy loại cassette giấu trần nhiều hướng thổi (Celling mounted cassette multi flow type) là phù hợp nhất đối với trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi. Hai tầng điều hoà đều có diện tích như nhau và năng suất lạnh tương đương nên ta chọn dàn lạnh cho 2 tầng điều hoà có năng suất lạnh như nhau. Theo catalog của hãng điều hòa DAIKIN Nhật Bản ta chọn: -Dàn lạnh FXF100LVE công suất 11,6 kW (39700 Btu/h) Số lượng dàn lạnh sử dụng cho mỗi tầng 18 dàn FXF 100 LVE. Như vậy tổng số dàn lạnh sử dụng cho công trình ( 2 tầng điều hòa ) là 36 dàn FXF100LVE. Các thông số kỹ thuật của dàn lạnh (IU) FXF100LVE được giới thiệu ở bảng 4.2 Bảng 4.2 Các thông số kỹ thuật của dàn lạnh (IU) của DAIKIN Đơn vị FXF 100 LVE Năng suất lạnh kcal 10.000 Btu/h 39.700 kW (*1) 11,6 (*2) 11,2 Năng suất sưởi ấm kcal 10.800 Btu/h 42.700 kW 12,5 Lưu lượng gió ( cao / thấp ) m3/min 26/21 cfm 918/741 Mức độ ồn ( cao / thấp ) dB (A) 39/33 Kích thước ( cao x rộng x dài ) mm 288x840x840 Trọng lượng máy kg 29,0 Kích thước đường ống Lỏng, mm f 9,5 Hơi, mm f 19,1 ống xả VP 25 Tấm che miệng thổi Kiểu BYCP 125D-W1 Màu Trắng Kích thước mm 45x950x950 Trọng lượng (kg) 5x5 4. 2. Chọn dàn nóng ( OUT DOOR UNITS ) Trung tâm thương mại điện máy Tràng Thi là nơi có đông người ra vào, mặt khác lại có lượng nhiệt toả từ người và máy móc trong phòng là khá lớn. Do vậy, nhu cầu sưởi ấm về mùa đông đối với công trình là không cần thiết. Ta chọn loại máy dàn nóng ( OUTDOOR UNITS ) thuộc hệ máy VRV có chức năng một chiều (cooling only type). Loại dàn nóng 1 chiều này vừa đáp ứng được yêu cầu của công trình, vừa tiết kiệm được chi phí đầu tư. Theo catalog của hãng DAIKIN, ta chọn dàn nóng loại 1 chiều có ký hiệu RX24MY1 (E) công suất tương ứng 70,1 kW (240.000 Btu/h). Tương ứng 6 dàn lạnh FRF100LVE là một dàn nóng RX24MY1 tạo thành một hệ thống độc lập. Như vậy số dàn nóng của cả công trình là 6 dàn RX24MY1 kết hợp với 36 dàn lạnh FRF100LVE tạo thành 6 hệ thống đáp ứng nhu cầu điều hòa không khí cho Trung tâm thương mại Tràng Thi. Các thông số kỹ thuật của dàn nóng (OU) RX24MY1 được giới thiệu ở bảng 4.3. Bảng 4.3 Các thông số kỹ thuật dàn nóng (OU) của DAIKIN Đơn vị RX24MY1 (E) Điện 380-415V, 50Hz Năng suất lạnh kcal/ h 60.500 Btu/h 240.000 kW (*1) 70,1 (*2) 68,0 Điều khiển năng suất lạnh % 6-100 Tốc độ gió m3/min 180+210 Kích thước mm (1600x930x765)+ (1600 x 1200 x765 ) Trọng lượng kg 245 + 340 Mức độ ồn dB (A) 62 Môi chất lạnh R22 Trọng lượng môi chất kg 139+17,1 Môi chất lạnh có dầu Trọng lượng dầu l (1,9 + 1,6) + (1,9 + 1,6 + 1,6) Chương 5 vận hành – bảo dưỡng và sửa chữa 5.1 Cấp gió tươi và thoát nước ngưng cho hệ thống ĐHKK của công trình trung tâm thương mại tràng thi. 5.1.1. Cấp gió tươi cho không gian điều hoà. Trong công nghệ điều hoà không khí thì việc cấp gió tươi cho không gian điều hòa là rất quan trọng. Đảm bảo cho lượng Oxi được đưa vào phòng và đẩy khí thải (CO2 ra ngoài một cách tuần hoàn). Trung tâm thương mại Tràng Thi được thiết kế trần giả. Nơi đặt hệ thống dàn lạnh (INDOOR UNITS ) và các đường ống dẫn môi chất, cáp điện... Nên để cấp gió tươi cho không gian điều hoà, các quạt thông gió được thiết kế đặt trong tường dưới trần giả. Mặt khác, Trung tâm thương mại Tràng Thi là nơi có nhiều người qua lại, cho nên cửa ra vào thường xuyên mở. Đây cũng là một yếu tố quan trọng trong việc cấp gió tươi và thải khí độc hại ( CO2). 5.1.2. Hệ thống thoát nước ngưng. ống thoát nước ngưng từ các INDOOR UNITS là ống PVC cứng, được bọc bảo ôn cách nhiệt bằng ống xốp mềm nhập ngoại ở tuyến ngang được đặt phía trên trần giả; đảm bảo độ dốc ~ 1%. ở trục đứng của chúng được lắp trong hộp kỹ thuật hoặc các khu vệ sinh sao cho tuyến ống ngang càng ngắn càng tốt. 5.2. Lắp đặt Hệ THốNG ĐHKK - Các tổ hợp máy nén – dàn ngưng OU lắp đặt trên mái. Chúng được đặt trên các bệ đỡ bằng thép hình và cao 350 mm so với sàn mái hoàn thiện. Giữa đế máy và bệ đỡ có lớp đệm đàn hồi để chống rung. Các tổ hợp OU thường đặt song song với nhau. Khoảng cách giữa các OU phải đảm bảo tối thiểu 500mm. Giữa các modul của cùng một OU phải có khoảng cách ≥ 20mm. - Toàn bộ các dàn lạnh IU của công trình này đều là loại cassette. Chúng có hộp máy được treo phía trên trần giả tại các phòng điều hoà. Mỗi máy được treo lên trần bê tông bằng 4 thanh ren thép, nở thép và đai ốc hãm. Các tai treo máy được đặt lên lớp đệm đàn hồi chống rung. Các mặt nạ của máy lắp áp mặt dưới của trần giả. - Các quạt trên gắn trên tường liên kết bằng vít vào khung gỗ chôn sẵn trong lỗ lắp quạt. Bên ngoài của lỗ xả khí thải phải có cửa thải kiểu cửa khe với nen chớp chống hắt. - Các loại ống thông gió ở trục ngang đều lắp ở phía trên của trần giả, treo lên trần bê tông bằng các giá treo ống. ở mục đứng được lắp trong hộp kỹ thuật. - ống dẫn môi chất (bằng đồng đỏ chịu áp lực) ở trục đứng lắp trong hộp kỹ thuật, ở trục ngang được treo phía trên trần giả tại các phòng. Toàn bộ ống môi chất được bảo ôn bằng ống xốp mềm nhập ngoại. Các đoạn ống ngang trên mái được bọc lớp bảo vệ bên ngoài bằng tôn tráng kẽm dày 0.4mm. + Phần ống đồng dẫn môi chất lạnh: ống đồng dẫn môi chất lạnh gồm ống gas và ống lỏng được nối từ các Modul của cùng 1 tổ hợp OU. ống của các modul liền kề nối với nhau vào ống góp qua các bộ nối ống hình chữ T để cuối cùng tạo thành ống dẫn chính của tổ hợp OU đó. Từ ống dẫn chính sẽ nối với tất cả các IU của cùng hệ thống thông qua các bộ chia ống. Nếu phân thành 2 nhánh tại 1 điểm thì dùng các bộ chia hình chữ Y ( Y – shape Branching Joint ). Nếu phân thành nhiều nhánh tại cùng 1 điểm thì dùng bộ “góp” (Branching Header). ống đồng của từng hệ thống ( ở đây có 06 hệ thống ) được lắp đặt riêng, ở trục đứng chúng đi trong hộp kỹ thuật, ở trục ngang được lắp phía trên của trần giả của các phòng. * Khi lắp đặt các hệ đường ống dẫn môi chất lạnh cần đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau: - Lấy dấu các tuyến ống theo bản vẽ kỹ thuật thi công. - Kiểm tra chất lượng ống đồng dẫn môi chất lạnh. - Kiểm tra chất lượng ống bảo ông ống đồng. - Trước khi lắp đặt tiến hành làm sạch chất bẩn ở thành trong, thành ngoài và đảm bảo cho thành ống khô ráo. - Đường ống dẫn môi chất lạnh được lắp đặt bằng phương pháp hàn đồng. Khí Nitơ được xả vào trong ống đồng khi hàn, giảm khả năng ôxi hoá bên trong ống đồng làm phát sinh cặn bẩn. - Đường ống xuyên qua tường, sàn có ống lồng bằng thép, ống lồng bằng thép. - Khe hở giữa đường ống và ống lồng được nhồi kín bằng vật liệu cách nhiệt dạng mềm, không cháy. - Các bộ chia môi chất lạnh phải được nhập ngoại từ Nhật Bản đồng bộ với máy ĐHKK và do cùng hãng đó chế tạo. - Đường ống dẫn môi chất lạnh được lắp đặt đảm bảo phù hợp với nội thất của tòa nhà. - Giữa giá đỡ với đường ống có bảo ôn có đệm bằng tôn dày 1,0mm để tránh bẹp bảo ôn. Độ rộng của lớp đệm tối thiểu bằng 4 lần độ rộng của giá đỡ. - Toàn bộ giá treo, giá đỡ được sơn chống rỉ hoặc mạ kẽm trước khi lắp đặt. - Sau khi lắp đặt xong từng cụm, phải tiến hành thử kín bằng áp lực đúng tiêu chuẩn kỹ thuật ( 38kg/ cm2 , ngâm trong 24 h) theo đúng quy trình sau: a/ Mục đích + Kiểm tra phát hiện chỗ rò rỉ trên đường ống sau khi lắp đặt. + Kiểm tra khả năng chịu áp của đường ống, đặc biệt là của các mối hàn. b/ Yêu cầu: + Cần tiến hành thử sau khi đã làm xong hoàn chỉnh công tác lắp đặt thiết bị và đường ống của từng hệ, trước khi hút chân không khử ẩm hệ thống. + Cần tiến hành trình tự đúng ba bước với áp suất và thời gian giữ áp như quy trình được nêu ở mục c dưới đây. + Thử bằng cách nạp khí Nitơ vào hệ thống đường ống. c/ Phương pháp thử : 1. Tăng áp và giữ áp theo 3 bước: + Bước 1: Nâng áp lên 3kg/cm2 và duy trì trong thời gian ít nhất là 3 phút hoặc hơn. Kiêm tra xác định các chỗ rò lớn. + Bước 2: Nâng áp lên 15kg/cm2 và duy trì trong thời gian tối thiểu là 3 phút hoặc lâu hơn. Kiểm tra xác định các chỗ rò lớn. + Bước 3: Nâng áp lên 38kg/cm2 và giữ áp trong thời gian khoảng 24 giờ, thời gian cần thiết để xuất hiện các vết rò rỉ nhỏ và rất nhỏ. 5.3 Kiểm tra toàn bộ trước khi chạy thử Sau khi hoàn thành công việc lắp ráp trước khi chạy thử phải tiến hành kiểm tra + Kiểm tra xác định các chỗ rò nhỏ. Bước Công việc Dụng cụ hỗ trợ Ghi chú 1 Kiểm tra các hỏng hóc bên trong Kiểm tra bằng mắt thường xem có hư hỏng gì trong vận chuyển không 2 Kiểm tra dây điện bên trong các tổ hợp Quan sát bằng mắt thường 3 Kiểm tra quạt Dùng tay quay đi quay lại quạt để xem có vật lạ trong lồng quạt cũng như các hỏng hóc, trục trặc khác 4 Tháo biển gửi tàu Tháo biển gửi trước khi vận hành và khẳng định chắc chắn các bulong đã được siết chặt 5 Kiểm tra nối đất Bằng mắt thường 6 Kiểm tra nối điện Tất cả các mạch điện đều phải lắp đúng theo chỉ dẫn gắn trên thùng máy hoặc theo catalog 7 Kiểm tra các ốc vít điện có hỏng không Kiểm tra các ốc vít điện trên bảng điện và đặc biệt siết chặt các ốc vít trên mạch điện chính 8 Kiểm tra độ cách điện Ôm kế Kiểm tra độ cách điện giữa các phần dây nóng và đất (> 1M) 9 Kiểm tra xem các van chặn đã mở hoàn toàn chưa Trường hợp máy điều hoà tách và có các tổ hợp lớn, gas thường được nhốt trong dàn ngưng hoặc bình chứa đề phòng rò rỉ gas do rung động khi vận chuyển 10 Thử kín hệ thống Nước xà phòng, máy dò gas Trước khi xuất xưởng, các tổ hợp đã được thử kín 1 cách kĩ lưỡng nhưng vẫn cần thử lại cho chắc chắn đặc biệt với các đầu nối ống và các mối hàn nới lắp đặt. Kiểm tra kín dầu và kín khí 11 Kiểm tra công suất Aptomat Công suất Aptomat phải đảm bảo công suất ghi trên catalog kỹ thuật của máy 12 Bật công suất nối nguồn Tiếp điện cho máy 13 Kiểm tra nguồn điện cấp Vôn kế -Điện áp nguồn cần phải nằm trong phạm vi 10% điện áp danh định -Nếu điện áp quá thấp, rơle quá tải ngắt để dừng máy nén. Tác động nhiều lần cuộn dây môtơ có thể bị cháy 14 Cho vận hành máy thử 5.4 Chạy thử Khi vận hành máy chú ý cho máy nén on – off khởi động trước sau đó cho máy nén biến tần khởi động. Nếu phát hiện dấu hiệu bất thường phải dừng máy ngay để báo cáo cho nhà sản xuất hoặc tiến hành sửa chữa. Bước Công việc Dụng cụ hỗ trợ Ghi Chú 1 Kiểm tra hướng quay của quạt Hướng quay của quạt được đánh dấu bằng mũi tên Trường hợp quạt nhiều cánh, tuy quay ngược nhưng vẫn có 1 lượng không khí nhỏ thổi ra Nếu môtơ và quạt quay ngược đổi 2 pha điện cho nhau trong 3 pha 2 Kiểm tra độ ồn và độ rung bất thường 3 Kiểm tra điện áp làm việc Vôn kế Điện áp làm việc cần phải nằm trong phạm vi 10% điện áp danh định 4 Kiểm tra rơle nhiệt độ (thermostat) Đặt nhiệt độ cho rơle nhiệt độ . Kiểm tra xem rơle có tác động ngừng máy không 5 Đo cường độ dòng làm việc Ampekìm Dòng làm việc không được vượt quá 10% dòng làm việc danh định 6 Đo áp suất Bộ van nạp HP: 1226 bar LP : 3,56 bar 7 Đo nhiệt độ ở các điểm khác nhau Nhiệt kế Nếu độ chênh lệch nhiệt độ giữa gió vào ra khỏi dàn bay hơi bằng hoặc lớn hơn 80C thì năng suất máy là đảm bảo 8 Kiểm tra xem các thiết bị tự động bảo vệ có hoạt động không Thử rơle áp suất cao bằng cách dừng quạt dàn nóng hoặc dừng bơm nước giải nhiệt 9 Ghi lại các thông số vận hành Bằng biên bản vận hành thử 10 Cung cấp và hướng dẫn khách hàng phương pháp sử dụng máy điều hoà Sau khi hoàn thành việc chạy thử máy, cần phải hướng dẫn cho khách hàng phương pháp sử dụng máy điều hoà và cung cấp cho khách hàng bản hướng dẫn sử dụng 55.Bảo dưỡng 5.5.1Bảo dưỡng thiêt bị bay hơi Bảo dưỡng quạt dàn lạnh. Vệ sinh dàn trao đổi nhiệt, muốn vậy cần phải ngưng hệ thống hoàn toàn, để khô dàn lạnh và dùng chổi quét sạch. Nếu không được phải rửa bằng nước, hệ thống có ống xả nước Vệ sinh máng thoát nước ở dàn lạnh Kiểm tra bảo dưỡng các thiết bị đo lường, điều khiển 5.5.2.Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ Vệ sinh dàn trao đổi nhiệt: Một số dàn trao đổi nhiệt không khí có bộ lọc khí bằng nhựa hoặc bằng sắt đặt phía trước. Trong trường hợp có thể rút bộ lọc ra lau chùi vệ sinh bằng chổi hoặc vệ sinh bằng nước. 5.5.3.Bảo dưỡng máy nén Kiểm tra máy bằng cách nghe xem có tiếng lạ hoặc máy chạy êm hay ồn để tìm cách khắc phục. Việc kiểm tra các thiết bị bên trong rất khó vì đây là máy nén kín nên ngoài việc kiểm tra trên còn phải tiến hành đo áp suất hút và đẩy để xác định tình trạng máy nén làm việc ở giai đoạn nào bởi liên quan đến tuổi thọ của máy và năng suất lạnh. 5.5. sửa chữa hệ thống lạnh vrv Việc sữa chữa các sự cố của hệ thống VRV nói riêng và toàn bộ máy điều hoà của hãng DAIKIN nói chung, có rất nhiều ưu điểm nhờ các chức năng tự động dò tìm địa chỉ của từng dàn lạnh cùng một lúc khi chúng được nối với nhau. Do đó không cần điều chỉnh bằng tay cho từng địa chỉ. Dễ dàng cải đặt các địa chỉ cho điều khiển trung tâm từ bộ điều khiển từ xa của dàn lạnh. Ngoài chức năng trên còn có chức năng kiểm tra lỗi đường ống và dây dẫn, lỗi này được phát hiện nhờ tín hiệu đèn LED trên mạch điều khiển dàn nóng. Các chức năng chuẩn đoán sự cố giúp tìm ra các lỗi hư hỏng ở những khu vực hỏng của hệ thống. Hiển thị các mã lỗi và nơi xảy ra giúp cho việc bảo trì và sửa chữa dễ dàng hơn. Kết luận * * * Trên đây là những tính toán và lựa chọn của em cho hệ thống điều hoà không khí của công trình trung tâm thương mại Tràng Thi Qua đây em có thể hình dung được công việc thực tế của một người kỹ sư ngành lạnh khi phải thiết kế một hệ thống điều hoà không khí cho một công trình. Không những thế, người kỹ sư phải luôn biết cách lựa chọn ,tính toán năng động và linh hoạt trong nhiều trường hợp thực tế cho công trình riêng biệt Tất cả những số liệu của bản đồ án này đều được tính toán theo số liệu thực tế của công trình. Tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót mắc phải trong quá trình tính toán. Như : chưa tính đến khả năng tài chính thực tế của chủ đầu tư, cách lựa chọn máy phù hợp nhất cho công trình này, tính toán phương án lấy gió tươi và thuyết minh phần tự động điều khiển cho hệ thống đã chọn … Đây là những lỗi do còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế. Nhưng đã giúp em phần nào định hướng được công việc mà một kỹ sư ngành lạnh phải làm trên con đường lập nghiệp và xây dựng đất nước . tài liệu tham khảo Nguyễn Đức Lợi. Hướng dẫn thiết kế Hệ thống điều hoà không khí. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật 2002 Bùi Hải Tính toán thiết kế Thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất bản giao thông vận tải 2002 Hà Đăng Trung – Nguyễn Quân Kỹ thuật điều tiết không khí Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật 1996 Bùi Hải – Hà Mạnh Thư – Vũ Xuân Hùng Hệ thống điều hoà không khí và thông gió Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật 2001 Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy Kỹ thuật lạnh cơ sở Nhà xuất bản Giáo dục 1996 bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam trường đhbk hà nội độc lập - tự do - hạnh phúc đề tài đồ án tốt nghiệp cử nhân cao đẳng kỹ thuật họ và tên : Lê Quang Thạch khoá : CĐĐL-K10 ngành : điện lạnh 1. đề tài đồ án: thiết kế hệ thống Đhkk cho toà nhà siêu thị -12 Tràng Thi số liệu ban đầu: - các số lấy tại hiện trường và chủ đầu tư 2. nội dung các phần thuyết minh và tính toán : - Mở đầu, sự cần thiết phải ĐHKK, mô tả công trình, chọn thông số thiết kế - So sánh các hệ thống ĐHKK và chọn hệ thống thích hợp cho công trình - Tính toán cân bằng nhiệt ẩm - Tính chọn máy và thiết bị - Bố trí mặt bằng máy và thiết bị, mặt bằng điều hoà các tầng - Tính toán bố trí phương án sưởi, lấy gió tươi, thoát nước ngưng - Thuyết minh lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, điều khiển - Kết luận 3. các bản vẽ ( trích từ đồ án phóng to ) : - Sơ đồ nguyên lý hệ thống ĐHKK - Mặt bằng bố trí phòng máy, bố trí điều hoà các tầng - Mặt cát đứng toà nhà có bố trí điều hoà 4. ngày giao đề tài đồ án : 09/ 11 / 2005 5. ngày sinh viên phải hoàn thành đồ án : 18/ 02/ 2006 trưởng bộ môn cán bộ hướng dẫn 1 cán bộ hướng dẫn 2 ( ký và ghi rõ họ tên ) ( ký và ghi rõ họ tên ) ( ký và ghi rõ họ tên ) ngày bảo vệ : ngày .....tháng .....năm 2005 - điểm HD :..........Điểm duyệt :......... sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn đồ án cho Bộ môn - điểm BV :..........Điểm chung :........ trưởng bộ môn : ( ký và ghi rõ họ tên ) Mục lục Lời nói đầu Chương 1. ý nghĩa của điều hòa không khí Giới thiệu công trình trung tâm thương mại Tràng Thi 1 1.1. ý nghĩa của điều hòa không khí 1 1.2. Giới thiệu công trình trung tâm thương mại Tràng Thi 4 1.3. Chọn thông sô trong nhà và ngoài trời 4 Chương 2.So sánh các hệ thống điều hoà không khí Chọn hệ thống điều hoà không khí cho công trình 6 2.1. So sánh các hệ thống điều hoà không khí 6 2.1.1. Hệ thống điều hoà cục bộ 2.1.1.1. Những đặc điểm cơ bản của hệ thống điều hòa cục bộ 6 2.1.1.2. Ưu điểm của máy điều hòa cục bộ 7 2.1.1.3. Nhược điểm của máy điều hòa cục bộ 7 2.1.2. Hệ thống điều hoà tổ hợp gọn 7 2.1.2.1. Những đặc điểm cơ bản của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 8 2.1.2.2. Ưu điểm của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 8 2.1.2.3. Nhược điểm của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 8 2.1.3. Hệ thống điều hoà trung tâm nước 9 2.1.3.1. Đặc điểm cơ bản hệ thống điều hoà trung tâm nước 9 2.1.3.2. Ưu điểm của hệ thống điều hoà trung tâm nước 9 2.1.3.3. Nhược điểm của hệ thống điều hoà trung tâm nước 10 2.2. Chọn hệ thống điều hoà không khí cho công trình 10 Chương 3. Tính toán cân bằng nhiệt ẩm - các thông số xây dựng cơ bản 13 3.1. Tính toán lượng nhiệt thừa 14 3.1.1. Tính toán các nguồn nhiệt toả ra trong phòng, Qtoả 15 3.1.1.1. Nhiệt toả do máy móc, Q1 15 3.1.1.2. Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng, Q2 15 3.1.1.3. Nhiệt do người tỏa ra, Q3 16 3.1.1.4. Nhiệt toả ran từ bán thành phẩm, Q4 16 3.1.1.5. Nhiệt toả ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt Q5 17 3.1.1.6. Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6 17 3.1.1.7. Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 19 3.1.1.8. Nhiệt toả ra do rò lọt không khí qua cửa Q8 19 3.1.2. Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, Qtt 21 3.1.2.1. Nhiệt thẩm thấu qua tường 21 3.1.2.2. Nhiệt thẩm thấu qua nền 23 3.1.2.3. Nhiệt thẩm thấu qua trần 24 3.2. Tính toán lượng ẩm thừaWt 25 3.3. Xác định hệ số nhiệt ẩm thừaet 26 3.4. Kiểm tra đọng sương trên vách 27 3.5. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí 28 3.5.1. Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí cho công trình 28 3.5.2. Xác định đặc điểm nút trên đồ thị I-d 29 3.5.3. Lưu lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ nhiệt thừa và ẩm thừa 30 3.5.4. Xác định các thông số của điều hòa trộn H 33 3.5.5. Năng suất lạnh cần thiết, Q0 33 Chương 4. Chọn máy và thiết bị cho công trình trung tâm thương mại Tràng Thi 34 4.1. Chọn dàn lạnh 35 4.2. Chọn dàn nóng 37 Chương 5. Vận hành – bảo dưỡng và sửa chữa 39 5.1. Cấp gió tươi và thoát nước ngưng cho hệ thống ĐHKK của công trình trung tâm thương mại Tràng Thi 39 5.1.1.Cấp gió tươi cho không gian điều hòa 39 5.1.2. Hệ thống thoát nước ngưng 39 5.2. Lắp đặt 40 5.3. Kiểm tra toàn bộ trước khi chạy thử 43 5.4. Chạy thử 44 5.5. Bảo dưỡng 46 5.5.1. Bảo dưỡng thiết bị bay hơi 46 5.5.2. Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ 46 5.5.3. Bảo dưỡng máy nén 46 5.5.Sửa chữa hệ thống lạnh VRV 46 Kết luận 47 Tài liệu tham khảo 48 Lời nói đầu Cùng với công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, ngành Lạnh đang phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam. Ngành Lạnh đang ngày càng trở nên thiết thực, đóng góp một phần to lớn trong công cuộc đổi mới và đẩy mạnh nền kinh tế phát triển. Đặc biệt đối với một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa như nước ta thì lạnh và điều hoà không khí đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Cụ thể như : Tủ lạnh, máy điều hoà nhiệt độ, máy kem, máy đá đã gắn liền với sinh hoạt của mọi người. Rộng hơn trong công nghiệp là các ngành chế biến thực phẩm, bưu chính viễn thông, y tế, thể dục thể thao, dịch vụ du lịch … Để đáp ứng nhu cầu sử dụng lạnh và điều hoà không khí ngày càng tăng,thì việc phát triển đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và công nhân lành nghề cũng đặc biệt được chú trọng. Đại học Bách Khoa Hà Nội là một trong những đơn vị tiên phong trong sự phát triển đó. ở nơi đây đã sản sinh ra rất nhiều kỹ sư giỏi giúp ngành lạnh phát triển vượt bậc. Em rất vinh dự và tự hào khi được là một sinh viên của Viện khoa học & công nghệ nhiệt lạnh, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Được các thày giáo giỏi giảng dạy và tin tưởng giao cho thưc hiện một đề tài trong đồ án tốt nghiệp: “ Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho toà nhà siêu thị – 12 Tràng Thi”. Đây là một thử thách lớn đối với em khi chuẩn bị tốt nghiệp.Tuy nhiên đây cũng là cơ hội giúp em hiểu được rõ hơn công việc của mình trong tương lai để đóng góp sức mình cho đất nước. Em đã hoàn thành bản đồ án của mình dưới sự hướng dẫn tận tình của thày giáo PGS.TS Nguyễn Đức Lợi Do còn thiếu những kinh nghiệm thực tế nên bản đồ án này không tránh khỏi những sai sót, nhầm lẫn. Vì vậy em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thày cô giáo và các bạn. Em xin trân trọng cảm ơn ! Sinh viên thực hiện Lê Quang Thạch Lời cam đoan Bản đồ án tốt nghiệp này do tôi nghiên cứu, tính toán và tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. TS nguyễn đức lợi Để hoàn thành bản đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã được ghi trong bảng các tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi. Sinh viên thực hiện Lê Quang Thạch