Luận Văn Khảo sát hệ thống ĐHKK của khách sạn Plaza Nha Trang. Tính toán thiết kế hệ thống đường ống nước lạn

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Khảo sát hệ thống ĐHKK của khách sạn Plaza Nha Trang. Tính toán thiết kế hệ thống đường ống nước lạnh cho công trình


MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG .v
DANH MỤC HÌNH .vi
LỜI MỞ ĐẦU .1
Chương 1. TỔNG QUAN .3
1.1Tổng quan về điều hòa không khí 3
1.1.1. Lịch sử phát triển điều hoà không khí trên thế giới và ở Việt Nam 3
1.1.2. Mục đích – ý nghĩa của điều hòa không khí 6
1.1.3. Ứng dụng của kỹ thuật điều hòa không khí .7
1.2. Tổng quan về công trình .8
1.2.1. Vị trí của công trình .8
1.2.2. Đặc điểm của công trình 8
Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, KHẢO
SÁT CÔNG NGHỆ BỒN TRỮ LẠNH 10
2.1. Phân tích các hệ thống ĐHKK thông dụng 10
2.1.1. Hệ thống ĐHKK cục bộ . 10
2.1.2. Hệ thống điều hòa hai cục 11
2.1.3. Hệ thống điều hòa tổ gọn .12
2.1.4. Hệ thống điều hòa nguyên cụm .13
2.1.5. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRV .14
2.1.6. Hệ thống điều hòa trung tâm nước .16
2.2. Khảo sát công nghệ tích trữ lạnh (COOL STORAGE) cho hệ thống
ĐHKK Water Chiller .20
2.2.1. Nguyên lý chung của công nghệ tích trữ lạnh .21
2.2.2. Phân tích và lựa chọn sơ đồ tích trữ lạnh dạng băng .22
2.2.3. Các thiết bị chính của hệ thống tích trữ lạnh. 30
2.2.4. Vận hành chiller để điều chỉnh công suất trữlạnh .32
ii
2.3. Lựa chọn phương án thiết kế cho công trình 36
2.3.1. Yêu cầu thiết kế của công trình 36
2.3.2. Lựa chọn phương án thiết kế .38
2.3.3. Chọn cấp điều hòa 38
2.3.4. Chọn thống số thiết kế .39
Chương 3. TÍNH NHIỆT TẢI CHO CÔNG TRÌNH, CHỌN MÁY VÀ THIẾT
BỊ .42
3.1. Tính toán nhiệt tải .42
3.1.1. Lượng nhiệt tổn thất qua kính do bức xạ mặt trời .43
3.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái 54
3.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách 54
3.1.4. Nhiệt truyền qua nền 57
3.1.5. Nhiệt tỏa ra do bóng đèn chiếu sáng Q
32
.58
3.1.6. Nhiệt hiện toả ra do máy móc 59
3.1.7. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa .61
3.1.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi đem vào 62
3.1.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt .64
3.2. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí .65
3.2.1. Thành lập sơ đồ điều hòa không khí 65
3.2.2. Xác định các điểm trên ẩm đồ 68
3.3. Tính chọn máy và thiết bị .71
3.3.1. Chọn máy làm lạnh nước Water Chiller 71
3.3.2. Tính chọn FCU, AHU, PAU 74
3.3.3. Tính chọn tháp giải nhiệt .75
3.3.4. Chọn hệ thống xử lý nước (Water softener) 76
3.3.5. Bình dãn nở 77
Chương 4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC 79
4.1. Tổng quan .79
4.2. Lựu chọn sơ đồ hệ thống đường ống nước lạnh .79
iii
4.3. Vật liệu làm ống nước 81
4.4. Giá đỡ đường ống .81
4.5. Tính toán thiết kế hệ thống đường ống nước 82
4.5.1. Tính toán đường ống dẫn nước lạnh 82
4.5.2 . Tính toán đường kính ống giải nhiêt .87
4.6. Xác định tổn thất áp suất 88
4.6.1. Cách xác định tổn thất áp lực trên đường ống .88
4.6.2. Tính tổn thất áp suất dựa theo phương pháp đồ thị .89
4.7. Các thiết bị phụ của hệ thống đường ống nước 92
4.7.1. Van cổng 92
4.7.2. Van cầu 93
4.7.3. Van bướm .93
4.7.4. Van cân bằng 93
4.7.5. Van an toàn 94
4.7.6. Van bi .94
4.7.7. Bộ lọc .94
Chương 5. TRANG BỊ ĐIỂU KHIỂN HỆ THỐNG .95
5.1. Chức năng nhiệm vụ của hệ thống điều khiển 95
5.2. Điều khiển hệ thống Chiller 95
5.2.1. Điều khiển máy chiller .95
5.2.2. Điều khiển hệ thống tháp giải nhiệt .95
5.3. Nguyên lý điều khiển FCU .96
5.4. Nguyên lý điểu khiển AHU 98
5.5. Nguyên lý điều khiển PAU .99
Chương 6. LẮP ĐẶT VẬN HÀNH, SỰ CỐ VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 101
6.1. Lắp đặt cụm Chiler, bơm và hệ thống đường ống nước .101
6.1.1. Công tác lắp đặt cụm chiller 101
6.1.2. Lắp đặt bơm nước 102
6.1.3. Công tác lắp đặt hệ thống đường ống nước .102
iv
6.2. Vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí .106
6.2.1. Vận hành hệ thống .106
6.2.2. Bảo dưỡng hệ thống .112
6.3.Sự cố, hư hỏng thường gặp trong hệ thống .113
KẾT LUẬN .115
TÀI LIỆU THAM KHẢO .117


LỜI MỞ ĐẦU
Những năm gần đây với sự phát triển mạnh mẽ về kinhtế, đất nước bước vào
thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu đờisống của nhân dân không
ngừng được củng cố thì ngành điều hòa không khí cũng vì thế mà ngày càng phát
triển và trở nên quen thuộc trong đời sống cũng nhưsản xuất.
Ngành điều hòa không khí bao gồm nhiều lĩnh vực trong đó điều hòa tiện
nghi có vai trò quan trọng đối với sức khỏe của conngười. Hệ thống điều hòa có tác
dụng tạo ra môi trường thoải mái, dễ chịu nhằm nângcao chất lượng cuộc sống, đặc
biệt đối với nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm thì vai trò của điều hòa
không khí là rất quan trọng. Ngày nay điều hòa tiệnnghi thường không thể thiếu
trong các tòa nhà văn phòng, khách sạn, nhà hàng, chung cư cao cấp.
Chính bởi những điều nêu ở trên nên em được phân công đề tài: “Khảo sát
hệ thống ĐHKK của khách sạn Plaza Nha Trang. Tính toán thiết kế hệ thống
đường ống nước lạnh cho công trình”để thực hiện đồ án tốt nghiệp đại học của mình.
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ
rất lớn từ nhà trường, thầy cô và các anh chị trongban quản lý dự án khách sạn Nha
Trang Plaza, công ty Cổ Phần Phát Triển Công Nghệ Bắc Băng Dương.


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về điều hòa không khí
1.1.1. Lịch sử phát triển điều hoà không khí trên thế giới và ở Việt Nam
Để cân bằng, điều chỉnh không khí trong môi trườngsống, từ xa xưa con
người đã biết sử dụng các biện pháp để tác động vàonó như đốt lửa sưởi ấm mùa
đông, dùng quạt gió để làm mát, hay tìm các hang động mát mẻ, ấm cúng để
ở Tuy nhiên vẫn chưa hề có khái niệm và hiểu biết về thông gió và điều hòa
không khí.
Năm 1845 bác sĩ người Mỹ là John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí đầu
tiên để điều hòa không khí (ĐHKK) cho bệnh viện tư của ông. Chính sự kiện này đã
làm cho ông nổi tiếng thế giới và đi vào lịch sử của kỹ thuật điều hoà không khí.
Năm 1850 nhà thiên văn học Piuzzi Smith người Scotland lần đầu tiên đưa ra
dự án ĐHKK bằng máy lạnh nén khí. Sự tham gia của nhà bác học nổi tiếng
Rankine đã làm cho đề tài không những trở nên nghiêm túc mà còn được đông đảo
người quan tâm theo dõi. Bắt đầu từ những năm 1860 ở Pháp, FCarré đã đưa ra ý
tưởng về ĐHKK cho các phòng ở và đặc biệt cho các nhà hát.
Theo C.Linde, ngay cả vào thời điểm những năm 1890 và sau đó, người ta
vẫn chưa hiểu được những yêu cầu vệ sinh của không khí đối với con người cũng
như khả năng kinh tế mà ngành kỹ thuật này có thể tạo ra, tuy rằng không có khó
khăn gì về mặt kỹ thuật.
Năm 1894, công ty Lind xây dựng một hệ thống ĐHKK bằng máy lạnh
amoniac dùng làm lạnh và khử ẩm không khí mùa hè, dàn lạnh đặt trên trần nhà,
không khí đối lưu tự nhiên, không khí lạnh đi từ từxuống phía dưới do mật độ lớn
hơn, máy lạnh đặt dưới tầng hầm.
Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ dưới 28
0
C với độ ẩm thích
hợp cho phòng hòa nhạc ở Monte Carlo được khánh thành. Không khí được đưa qua
buồng phun nước với nhiệt độ 10
0
C rồi cấp vào phòng. Năm 1904, trạm điện thoại ở
Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới 23
0
C và độ ẩm 70%. Năm 1910 Cty
4
Borsig xây dựng các hệ thống ĐHKK ở Koeln và RiodeJaneiro. Các công trình này
chủ yếu mới là khống chế nhiệt độ, chưa đạt được sựhoàn thiện và đấp ứng các yêu
cầu kỹ thuật cần thiết. Nhưng cũng từ lúc náy đã bắt đầu hình thành hai xu hướng
cơ bản là điều hòa tiện nghi cho các phòng ở và điều hòa công nghệ phục vụ cho
các nhu cầu sản xuất.
Đúng vào thời điểm này thì xuất hiện một nhân vật quan trọng đã đưa ngành
ĐHKK của Mỹ cũng như của thế giới đến một bước pháttriển vượt bậc, đó chính là
Willis H.Carrier. Chính ông là người đưa ra định nghĩa ĐHKK là kết hợp sưởi ấm,
làm lạnh, gia ẩm, hút ẩm, lọc và rửa không khí, tự động duy trì khống chế trạng thái
không khí không đổi phục vụ mọi yêu cầu tiện nghi hoặc công nghệ.
Năm 1911, Carrier lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và cắt
nghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các phương pháp xử lý để đạt được các
trạng thái không khí yêu cầu, ông là người đi đầu trong việc xây dựng cơ sở lý
thuyết cũng như phát minh, thiết kế, chế tạo ra cácthiết bị và hệ thống ĐHKK.
Môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống rất quan trọng và được lựa chọn
cẩn thận: ammoniac, dioxit sunfua độc, CO
2
có áp suất ngưng quá cao và độc
hại Đến năm 1930 hãng DuPontde Nemours và Co (Mỹ) đã sản xuất ra môi chất
lạnh Freon. Từ đó ĐHKK mới có những tiến bộ nhảy vọt và cho đến nay thì ĐHKK
đã thực sự trở thành không thể thiếu trong cuộc sống của con người cũng như các
ngành nghề kinh tế khác của xã hội.
Ngoài việc điều hòa tiện nghi cho các phòng có người như nhà ở, nhà hàng,
nhà hát, rạp chiếu phim, hội trường, phòng họp, khách sạn,trường học, văn
phòng mà khi đó ở Châu Âu vẫn coi là xa xỉ và sang trọng thì việc điều hòa công
nghệ cũng đã được công nhận. Điều hòa công nghệ baogồm nhiều lĩnh vực công
nghệ sản xuất khác nhau trong đó có sợi dệt, thuốc lá, in ấn, phim ảnh, dược liệu, đồ
da, quang học, điện tử, cơ khí chính xác và một loạt các phòng thí nghiệm khác nhau.
Ngoài ra ĐHKK còn được sử dụng nhiều trong lĩnh vựcgiao thông vận tải.
Ở Mỹ, từ năm 1945 ĐHKK trong ngành đường sắt phát triển đến mức không còn
một toa xe lửa chở người nào mà không được điều hòa. Việc điều hòa không khí
5
trên máy bay cũng trở lên hết sức quan trọng, vì vậy nó được chú trọng phát triển
ngày càng hiện đại, đáp ứng nhu cầu sử dụng tiện nghi cho con người ngày càng cao.
ĐHKK còn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của bơmnhiệt, một loại máy
lạnh dùng để sưởi ấm trong mùa đông. Năm 1852 bơm nhiệt đầu tiên đã được
Wiliam Thomson sáng chế. Trải qua thời gian dài phát triển, người ta đã kết hợp cả
điều hòa làm lạnh và sưởi ấm thành loại máy điều hòa hai chiều mà ngày nay được
sử dụng rất phổ biến. Tuy nhiên giá thành cũng như chi phí vận hành của loại máy
điều hòa hai chiều này là khá cao.
Đối với Việt Nam:là nước có khí hậu nóng và ẩm, đặc biệt miền Nam hầu
như chỉ có mùa mưa và mùa nắng. Kỹ thuật lạnh ngàycàng đóng vai trò quan trọng
trong việc phát triển kinh tế nước ta. Kỹ thuật lạnh đã xâm nhập hơn 60 ngành kinh
tế, đặt biệt là ngành chế biến thực phẩm, hải sản xuất khẩu, công nghiệp nhẹ, điều
hòa không khí.
Nhược điểm chủ yếu của ngành lạnh ở nước ta hiện nay là quá nhỏ, non yếu
và lạc hậu, chỉ chế tạo được các loại máy lạnh Amoniac loại nhỏ, chưa chế tạo được
các loại máy nén và thiết bị cỡ lớn, các loại máy lạnh Freón, các thiết bị tự động.
Ngành lạnh nước ta chưa được quan tâm đầu tư và phát triển đúng mức, cho nên
việc các đơn vị sử dụng lạnh ở các ngành thường trang bị tự phát đôi khi dẫn tới
thiệt hại và lãng phí tiền vốn.
Cùng với sự phát triển kinh tế của đất nước trong khoảng trên 10 năm nay, ở
các thành phố lớn phát triển lên hàng loạt các cao ốc, nhà hàng, khách sạn, các rạp
chiếu phim, các biệt thự sang trọng, nhu cầu tiện nghi của con người ở thành phố
tăng cao, đặt biệt ở các thành phố phía Nam, ngành điều hòa không khí đã bắt đầu
có vị trí quan trọng và có nhiều hứa hẹn cho tương lai ở các thành phố phía Nam.
Điều đáng lưu ý nhất là sự phát triển mạnh mẽ của ngành điều hòa không khí tại
thành phố Hồ Chí Minh, hầu như khá nhiều máy điều hòa không khí độc lập được
trang bị ở các khu dân cư có mức sống trung bình trở lên. Các hệ thống điều hòa
không khí trung tâm hầu như đã chiếm lĩnh tất cả các cao ốc văn phòng, nhà hàng
khách sạn, nhà hát .
6
Sự chiếm lĩnh của ngành điều hòa không khí minh chứng một hiện tại rõ
ràng vị trí quan trọng của ngành điều hòa không khítrong sinh hoạt và mọi hoạt
động, cho thấy ngành lạnh ở Việt Nam đang ngày càngphát triển mạnh mẽ phục vụ
cho nhiều mục đích sử dụng.
1.1.2. Mục đích – ý nghĩa của điều hòa không khí
Nước ta có khí hậu tương đối phức tạp, ở miền Bắc từ đèo Hải Vân trở ra có
2 mùa rõ rệt, mùa hè nóng ẩm, mùa đông lại giá rét có khi còn có tuyết ở một số
nơi. Ở miền Trung và miền Nam lại nóng ẩm quanh năm. Chính vì vậy luôn làm
cho con người mất cảm giác thỏa mái khi làm việc vànghỉ ngơi kèm theo đó là sự
mệt mỏi, dễ mắc các bệnh về đường hô hấp ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của
con người. Kỹ thuật điều hòa không khí có thể giải quyết tốt được vấn đề trên. Điều
hòa không khí là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra trong không gian điều hòa một
môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc gió nằm trong phạm
vi ổn định phù hợp với sự thích nghi của cơ thể conngười trong từng điều kiện sinh
hoạt làm việc cụ thể khác nhau. Nó tạo ra cảm giác thỏa mái sảng khoái cho con
người, không nóng bức về mùa hè, không lạnh giá về mùa đông, cung cấp đủ dưỡng
khí trong lành, bảo vệ sức khỏe, phát huy năng suấtlao động của con người. Hiện
nay trong các công trình xây dựng như: Các công sở,khách sạn, nhà hàng, siêu thị,
nhà hát, các trung tâm vui chơi giải trí, nhà ở đềuđược trang bị hệ thống điều hòa
không khí.
Cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, các ngành nghề
ngày càng được phát triển và mở rộng và kéo theo đólà sự phát triển của kỹ thuật
điều hòa không khí. Một số ngành sản xuất có công nghệ đặc biệt nó đòi hỏi phải có
một chế độ nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí phù hợp. Điều này chỉ có kỹ
thuật điều hòa không khí mới có khả năng đáp ứng được. Ngành công nghiệp sợi
đòi hỏi độ ẩm phải thật thích hợp. Ngành cơ khí chính xác chế tạo dụng cụ đo
lường, dụng cụ quang học thì yêu cầu về nhiệt độ độ ẩm, độ sạch của không khí.
Ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá cũng đòi hỏi cómột môi truờng sản xuất có


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí, NXB
Khoa học và kỹ thuật năm 2007.
2. Lê Chí Hiệp, Kỹ thuật điều hòa không khí, NXB Khoa học và kỹ thuật, năm
2001.
3. Võ Chí Chính – Đinh Văn Thuân, Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa
không khí hiện đại, NXB khoa học kỹ thuật 2002.
4. Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình kỹ thuật lạnh, NXB Bách Khoa Hà Nội năm
2008.
5. Trần Đại Tiến, Giáo trình bơm quạt máy nén, trường Đại Học Nha Trang.
6. Trần Thanh Kỳ, Máy Lạnh, NXB Giáo Dục năm 1995.
7. Nguyễn Thị Thùy Vi, Nghiên cứu tiết kiệm năng lượngbằng bồn trữ
lạnh. Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - Mã số 60.52.80, Đại Học Đà Nẵng
2011.
8. Nguyễn Quốc Định, Báo cáo khoa học “Nghiên cứu côngnghệ tích trữ lạnh
cho hệ thống điều hòa không khí Water chiller”, Trường Đại Học Bách
Khoa Đà Nẵng, năm 2008.
9. Nguyễn Thế Bảo,Trương Hồng Anh, Nghiên cứu khả năngdung công nghệ
tích trữ lạnh dạng băng tan chảy bên ngoài ống trong các hệ thống ĐHKK
trung tâm, Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 10, Số 02-2007.Truờng Ðại Học
Bách Khoa, ÐHQG-HCM, Trường Cao Đẳng Kỹ thuật Cao Thắng, TP HCM.
10. Catolog hang CLIMAVENETA
11. Tiêu chuẩn Viêt Nam TCVN 2622-1995.
12. Tiêu chuẩn Viêt Nam TCVN 5687-1992