Luận Văn Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà Trụ sở làm việc kết hợp thương mại và dịch vụ văn p

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà Trụ sở làm việc kết hợp thương mại và dịch vụ văn phòng cho thuê tại địa chỉ Số 24 – Tổ 46 – Đường Hoàng Quốc Việt, Phường Nghĩa Đô, Quận cầu Giấy, Hà Nội
Mô tả bị lỗi vài chữ, tài liệu thì bình thường


MỤC LỤC
DANH MỤ C BẢ NG . vi
DANH MỤ C HÌNH . vii
DANH MỤ C CHỮ VIẾ T TẮ T . ix
LỜ I NÓ I ĐẦ U . 1
CHƯƠNG 1:TỔ NG QUAN VỀ ĐIỀ UHÒ A KHÔ NG KHÍ 2
1.1. Khá i niệ m . 2
1.2. Lịch sử ra đờ i và phá t triể n . 2
1.3. Vai trò và ý nghĩa của ĐHKK trong đờ i sống & sản xuất . 5
1.3.1. Vai trò củ a ĐHKK đố i vớ i con ngườ i 5
1.3.2. Vai trò củ a ĐHKK đố i vớ i sản xuấ t 6
1.4. Các vấ n đề mô i trườ ng trong điều hòa khô ng khí 8
1.4.1. Sự ô nhiễ m khô ng khí và vấ n đề thông gió . 8
1.4.2. Các tiêu chuẩn môi trường trong điều hòa không khí . 8
1.4.3. Ả nh hưởng của mô i trườ ng đố i vớ i con ngườ i . 9
1.5. Giới thiệu về thông gió và mục đích của việc thông gió 10
1.5.1. Khá i niệ m 10
1.5.2. Mục đích của việc thông gió . 10
1.5.2.Các biện phá p thông gió . 11
CHƯƠNG 2 : PHÂ N TÍCH LỰ A CHỌ N HỆ THỐ NG ĐIỀ U HÒ A KHÔ NG KHÍ
CHO CÔ NG TRÌNH . 13
2.1. Phâ n loạ i cá c hệ thống điều hòa khô ng khí 13
2.2. Má y điề u hò a phòng RAC 13
2.2.1. Máy điề u hoà cửa sổ . 13
2.2.2. Máy điề u hoà hai mảng . 15
ii
2.3. Hệ thố ng điề u hò a tổ hợ p gọ n 16
2.3.1. Máy điề u hoà tá ch khô ng ố ng gió . 16
2.3.2. Máy điề u hoà tá ch có ố ng gió . 16
2.3.3. Máy điề u hoà dàn ngưng đặ t xa 16
2.3.4. Má y điề u hò a lắp má i 16
2.3.5. Máy điề u hoà nguyên cụ m giả i nhiệ t nước . 17
2.3.6.Má y điề u hòa VRV 17
2.4. Hệ thố ng điề u hò a trung tâ m nước . 19
2.4.1. Khá i niệ m chung 19
2.4.2. Máy là m lạnh nước (Water chiller) . 21
2.5. Lựa chọ n phương án thiế t kế 22
2.5.1. Yê u cầu thiế t kế củ a công trình . 22
2.5.2. Chọ n hệ thố ng ĐHKK cho cô ng trình . 23
CHƯƠNG 3: TÍNH CÂ N BẰ NG NHIỆ T Ẩ M 26
3.1. Giớ i thiệ u công trình . 26
3.2. Chọ n thông số thiế t kế 28
3.2.1. Chọ n cấp điề u hòa phòng 28
3.2.2. Chọ n thô ng số thiế t kế trong và ngoà i nhà 30
3.3. Tính toán nhiệ t hiện thừa và nhiệt ẩn thừa . 34
3.2.1. Nhiệ t xâ m nhậ p qua cử a kính do bức xạ mặ t trờ i, Q
11
36
3.2.2. Nhiệ t hiệ n truyền qua má i bằng bức xạ và do t, Q
21
. 42
3.2.3. Nhiệ t truyề n qua vách Q
22
. 44
3.2.4. Nhiệ t hiệ n truyền qua nề n Q
23
49
3.2.5 Nhiệ t hiệ n tỏa do đè n chiế u sáng Q
31
50
3.2.6. Nhiệ t hiệ n tỏa ra do má y mó c Q
32
. 50
iii
3.2.7. Nhiệ t hiệ n và ẩn do ngườ i tỏ a Q
4
53
3.2.8. Nhiệ t hiệ n và ẩn do gió tươi mang và o, Q
hNvà Q
âN
55
3.2.9. Nhiệ t hiệ n và ẩn do gió rò lọ t mang vào, Q
5hvà Q
5â
56
3.2.10. Các nguồ n nhiệ t khác, Q
6
57
3.2.11. Xác định phụ tả i lạnh 57
CHƯƠNG 4: THÀ NH LẬ P VÀ TÍNH TOÁ N SƠ ĐỒ ĐIỀ U HÒ A . 59
4.1. Các quá trình cơ bả n trê n ẩ m đồ 59
4.1.1. Quá trình sưở i ấ m khô ng khí đẳng ẩm dung . 59
4.1.2. Quá trình là m lạ nh và khử ẩ m . 60
4.1.3. Quá trình hò a trộ n khô ng khí . 61
4.1.4. Quá trình tă ng ẩ m bằ ng nước và hơi . 62
4.2. Thà nh lập sơ đồ điề u hòa khô ng khí 63
4.3. Sơ đồ tuầ n hoà n một cấp 64
4.3.1. Sơ đồ nguyê n lí 64
4.3.2. Nguyê n lí là m việc của hệ thố ng . 65
4.3.3. Xác định các điể m trê n ẩm đồ . 66
4.3.3.1. Điể m gốc và hệ số nhiệ t hiệ n SHF (Sensible Heat Factor) 66
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌ N MÁ Y, THIẾ T BỊ VÀ BỐ TRÍ HỆ THỐ NG ĐIỀ U
HÒ A KHÔ NG KHÍ . 74
5.1. Tổ ng quan về má y và thiế t bị . 74
5.2. Tính chọ n má y 76
5.2.1. Chọ n dà n lạnh 76
5.2.2. Chọ n dà n nó ng . 78
5.2.3. Tính hiệu chỉnh nă ng suấ t lạ nh . 80
5.3. Chọ n các thiế t bị của hệ thống điề u hò a không khí . 81
iv
5.3.1. Chọ n bộ chia gas . 81
5.3.2. Đườ ng ố ng dẫ n mô i chấ t 83
5.3.3. Hệ thố ng đườ ng ố ng nước ngưng . 85
5.4. Chọ n thiế t bị thô ng gió thu hồ i nhiệ t HRV 86
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁ N THIẾ T KẾ HỆ THỐ NG VẬ N CHUYỂ N VÀ PHÂ N
PHỐ I KHÔ NG KHÍ . 89
6.1. Hệ thố ng đường ống gió . 89
6.1.1. Tính toá n đườ ng ố ng gió tươi . 90
6.1.2. Tính toá n hệ thố ng gió thải phòng . 96
6.1.3. Tính toá n thông gió cho nhà vệ sinh . 101
6.1.4. Tính toán thiế t kế đườ ng ố ng hú t gió thả i tầ ng hầ m 107
6.1.5. Thiết kế hệ thố ng tăng á p cầ u thang . 118
6.2. Các thiế t bị sử dụ ng trong hệ thố ng vậ n chuyể n và phân phố i gió 126
CHƯƠNG 7:TRANG BỊ ĐIỆ N ĐIỀ U KHIỂ N 130
7.1. Chứ c năng, nhiệm vụ của hệ thố ng điề u khiển 130
7.2. Hệ thố ng điệ n độ ng lực 130
7.3. Hệ thố ng cung cấ p điệ n 131
7.4. Hệ thố ng điề u khiể n . 131
7.4.1. Điều khiển trung tâ m . 131
7.4.2. Điề u khiển cho mỗ i dà n lạnh 133
CHƯƠNG 8: LẮ P ĐẶ T, VẬN HÀ NH, BẢO DƯỠ NG MÁ Y VÀ HỆ THỐ NG
ĐIỀ U HÒ A KHÔ NG KHÍ . 136
8.1. Lắp đặ t hệ thố ng điề u hòa không khí . 136
8.1.1. Định vị -lấ y dấ u . 137
8.1.2. Lắp đặ t các hệ thố ng phụ 137
v
8.1.3. Lắ p đặ t hệ đường ống . 137
8.1.3.1. Đường ống dẫ n mô i chấ t . 137
8.1.4. Lắ p đặ t dà n lạ nh . 142
8.1.5. Lắ p đặ t dà n nó ng 143
8.1.6. Lắ p đặ t hệ thố ng điệ n . 144
8.1.7. Quy trình khử kín đườ ng ố ng mô i chấ t của hệ VRV 145
8.1.7. Hú t châ n không và nạ p gas và o hệ đường ố ng mô i chấ t . 147
8.2. Công tác vậ n hà nh 148
8.2.1. Vậ n hà nh máy nén 148
8.2.2. Vậ n hà nh các thiế t bị tự độ ng 148
8.3. Cô ng tá c bả o dưỡng và sử a chữa . 149
PHỤ LỤ C 150
KẾ T LUẬ N . 177
TÀ I LIỆ U THAM KHẢ O . 178


LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ kỹ thuật nhiệt –lạnh là một ngành không thể thiếu đối với hầu
hết các ngành kinh tế và đời sống. Từ lĩnh vực sản xuất công nghiệp nặng, công
nghiệp nhẹ, du lịch đến hàng hóa tiêu dùngđều có sự đóng góp của nó. Trong
đó, điển hình là kỹ thuật điều hòa không khí.
Điều hòa không khí có vai trò quan trọng đối với sức khỏe con người và
sản xuất. Hệ thống điều hoà không khí tạo ra môi trường tiện nghi, đảm bảo chất
lượng cuộc sống cao hơn, đặc biệt với nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng
ẩm gió mùa, nhiệt độ trung bình năm và độ ẩm tương đối cao. Ngoài ra, một số
ngành có công nghệ đặc biệt nó yêu cầu đòi hỏi có một chế độ không khí nghiêm
ngặt. Với yêu cầu đó thì ch ỉ có kỹ thuật điều hòa không khí mới có thể đáp ứng
được. Chính bởi nhu cầu cấp thiết đó trong đợt thực hiện đề tài tốt nghiệp này em
đã quyết định chọn đề tài:
“Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà Trụ sở làm việc kết
hợp thương mại và dịch vụ văn phòng cho thuê tại địa chỉ Số 24 –Tổ 46 –
Đường Hoàng Quốc Việt –Phường Nghĩa Đô –Quận cầu Giấy –Hà Nội”.
Trong quá trình thực tập tốt nghiệp và thực hiện đề tài này, mặc dù đã có
nhiều cố gắng và nhận được nhiều sự giúp đỡ từ các thầy cô, bạn bè , xong do
kiến thức chuyên môn còn hạn chế, đặc biệt là về thực tế do vậy không tránh khỏi
những thiết sót, em rất mong sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô trong
khoa và tất cả các bạn bè để em có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này.


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.1. Khái niệm
Điều hòa không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp. Công
nghệ và thiết bị tạo ra và duy trì một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản
xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người, bao gồm các việc tạo ra duy trì và khống
chế:
-Nhiệt độ.
-Độ ẩm.
-Sự lưu thông và tuần hoàn không khí.
-Bụi và thànhphần lạ của không khí.
-Chúng ta nên sử dụng khái niệm:
+ Điều tiết không khí cho công nghệ gia công chế biến.
+ Điều hòa không khí cho đời sống tiện nghi (phù hợp với sinh lý của con
người).
+ Điều hòa nhiệt độ với nội dung hẹp hơn, mục đích chính là tạo ra nhiệt độ
thích hợp.
1.2. Lịch sử ra đời và phát triển
Ngay từ thời cổ đại con người đã biết dùng lửa sưởi ấm vào mùa đông và
vào mùa hè đã dùng quạt hay tìm kiếm các hang đá để tránh nắng. Hoàng đế thành
Rôm Varius Avitus trị vì từ năm 218 đến 222 đã cho đắp cả một núi tuyết trong
vườn thượng uyển để mùa hè có thể thưởng ngoạn những ngọn gió mát thổi vào
cung điện. Trong cuốn “The Origins of Air Conditioning” đã nhắc đến rất nhiều
tài liệu tham khảo và giới thiệu nhiều hình vẽ mô tả những thử nghiệm về điều hoà
không khí . Ví dụ Agricola đã mô tả một công trình bơm không khí xuống giếng
mỏ để cung cấp khí tươi cũng như điều hoà nhiệt độ cho công nhân mỏ vào năm
3
1555. Nhà bác học thiên tài Leonardo de Vinci cũng đã thiết kế và chế tạo hệ
thống thông gió cho một giếng mỏ. Ở Anh, Humphrey Davy đã trình quốc hội một
dự án cải thiện không khí trong tòa nhà quốc hội.
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 lên 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
tưỏng 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, Cty 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 từ xuống phía dướido mật độ lớn
hơn. Máy lạnh đặt dưới tầng hầm.
Năm 1901, một công trìnhkhống chế nhiệt độ dưới 28
0
Cvới 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
Crồi cấp vào phòng. Năm 1904, trạm điện
thoại ở Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới 23
0
Cvà độ ẩm 70%. Năm
1910 Cty Borsig xây dựng các hệ thống ĐHKK ở Koeln và Rio de Janeiro. Các
công trình này chủ yếu mới là khống chế nhiệt độ, chưa đạt được sự hoàn thiện và
đấp ứng các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Nhưng cũng từ lúc nàyđã bắt đầu hình
thành haixu 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.
4
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 phát triển vượt bậc, đó
chính là Willis H. Carrier. Chính ông là người đưa ra định nghĩa ĐHKK l à 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 các thiết bị và hệ thống ĐHKK.
Môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống rất quan trọng và được lựa chon
cẩn thận: ammoniac, dioxit sunfua độc, CO
2
có áp suất ngưng quá cao Đến năm
1930 hãng Du Pont de 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 thi 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 bao gồm 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 vực giao 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
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 nghicho con người ngày càng
cao.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đức Lợi (2007), Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí,Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội
2. Tiêu chuẩn Singapore CP13-1999.
3. TCVN 5687-1992.
4. Tiêu chuẩn AnhBS5588- 1998.
5. Catalogue thương mại VRV III -DAIKIN, số hiệu VN-PCV0915.
6. Catalogue thương mại quạt của hãng NedFon.
7. Cataloguethương mại quạt của hãng TDIN.
8. Cataloguethương mại quạt của hãng WINGTON.