Luận Văn Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho Tòa nhà VNPT – 50 Lê Thánh Tôn, Nha Trang

Đồ án tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho Tòa nhà VNPT – 50 Lê Thánh Tôn, Nha Trang


MỤC LỤC
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ. . 1
1.1. Sự hình thành và phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí: . 1
1.2. Mục đích – ý nghĩa của điều hòa không khí: 1
1.3. Một số hệ thống điều hòa không khí được sử dụng phổ biến hiện nay: . 2
1.3.1. Hệ thống điều hòa cục bộ: 3
1.3.1.1. Máy điều hòa cửa sổ: . 3
1.3.1.2. Máy điều hòa tách: . 5
1.3.2. Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn: . 5
1.3.2.2. Máy điều hòa VRV: . 6
1.3.2.3. Hệ thống điều hòa trung tâm nước: 8
Chương 2. CÔNG TRÌNH LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ VÀ
CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ. 10
2.1. Giới thiệu về công trình lắp đặt hệ thống đièu hòa không khí: . 10
2.2. Chọn các thông số thiết kế: 10
2.2.1. Chọn thông số thiết kế trong nhà: 10
2.2.2. Chọn thông số thiết kế ngoài nhà . 12
Chương 3. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM. . 15
3.1. Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa: . 16
3.1.1. Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời, Q
11
: 16
3.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ, Q
21
: 20
3.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách, Q
22
: . 20
3.1.3.1. Nhiệt truyền tường, Q
22t
: . 21
Nhiệt truyền qua tường được xác định theo biểu thức: . 21
3.1.3.2. Nhiệt truyền qua kính, Q
22k
: 22
Nhiệt truyền qua kính cửa sổ được xác định theo biểu thức: . 22
3.1.3.3. Nhiệt truyền qua cửa ra vào, Q
22c
: 23
Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định theo biểu thức: . 23
3.1.4. Nhiệt hiện truyền qua nền, Q
23
: . 23
3.1.5. Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng, Q
31
: 24
3.1.6. Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc, Q
32
: . 25
3.1.7. Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra, Q
4
: 25
3.1.7.1. Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng, Q
4h
: . 25
3.1.7.2. Nhiệt ẩn do người tỏa ra, Q
4â
: . 26
3.1.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào, Q
hN và Q
âN
: 27
3.1.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào, Q
5h và Q
5â
: . 27
3.1.10. Các nguồn nhiệt khác, Q
6
: 28
3.1.11. Xác định phụ tải lạnh: 29
3.2. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí: 29
3.2.1. Thành lập sơ đồ điều hòa không khí: 29
3.2.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp: 32
3.2.3. Tính toán sơ đồ điều hòa không khí: . 33
3.2.3.1. Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF (ε
h
): . 34
3.2.3.2. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (ε
hf
): 34
3.2.3.3. Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (ε
ht
): 35
3.2.3.4. Hệ số đi vòng bypass (ε
BF
): . 36
3.2.3.5. Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (ε
hef
): 36
3.2.3.6. Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: . 37
3.2.3.7. Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh: . 38
3.2.3.8. Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh: . 39
Chương 4. LỰA CHỌN HỆ THỐNG . 41
ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ . 41
Chương 5. TÍNH CHỌN MÁY MÓC THIẾT BỊ . 41
CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ. 41
5.1. Chọn máy móc chính của hệ thống: 42
5.1.1. Chọn cụm dàn lạnh: 42
5.1.2. Chọn cụm dàn nóng: . 47
5.2. Hệ thống đường ống Gas: 49
5.3. Hệ thống đường nước ngưng . 51
5.4. Hệ thống vận chuyển và phân phối gió: 52
5.4.1. Tính hệ thống đường cung cấp gió tươi: . 53
5.4.2 Tính tổn thất áp suất trên đ ường ống và chọn quạt cấp gió tươi: . 57
5.4.3. Thiết kế hệ thống đường hút gió thải: . 61
5.4.4. Tính thông gió cho nhà vệ sinh: . 67
5.4.5. Tính toán tăng áp cầu thang: 73
5.5. Hệ thống cung cấp điện: . 74
5.6. Sơ đồ hệ thống: . 76
5.7. Lắp đặt - vận hành - bảo dưỡng - sửa chữa hệ thống: 76
5.7.1. Thi công lắp đặt: . 76
5.7.1.1. Lắp đặt hệ thống điện: . 76
5.7.1.2. Lắp đặt dàn nóng, dàn lạnh: 77
5.7.1.3. Lắp đặt hệ thống đường ống dẫn không khí: . 79
5.7.1.4. Lắp đặt hệ thống đường ống thải nước ngưng: 81
5.7.2. Công tác vận hành: . 82
5.7.2.1. Vận hành máy nén: 82
5.7.2.2. Vận hành các thiết bị tự động: 83
5.7.3. Công tác bảo dưỡng và sửa chữa: 83
6.1. Đặc điểm của Hệ thống thiết kế được: 83
6.2. Tính Sơ bộ về giá thành: 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 88


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 dùng đều có sự đóng góp của nó. Trong đó điển
hình là kỹ thuật điều hòa không khí.
Đối với nước ta, điều hòa không khí là lĩnh vực còn mới tuy nhiên với những
lợi ích mà nó đem lại thì hiện nay nó đã trở thành một lĩnh vực phát triển rất mạnh
trong cả nước. Với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm quanh năm như nước ta luôn tạo cho
con người có cảm giác khó chịu khi làm việc cũng như nghỉ ngơi đặc biệt là vào
mùa hè và mùa đông. 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 chỉ 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 VNPT – 50 Lê Thánh
Tôn, Nha Trang”.


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ.
1.1. Sự hình thành và phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí:
Để cân bằng, điều chỉnh không khí trong môi trường sống, từ xa xưa con người đã
biết sử dụng các biện pháp để tác động vào nó 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 đ iều hòa không khí. Mãi đến năm 1845, một
Bác sĩ người Mỹ tên John Gorrie đã chế tạo ra máy nén khí đầu tiê n để điều hòa không
khí cho bệnh viện tư của ông. Chính sự kiện này đã làm ông nổi tiếng và đi vào lịch sử
của ngành kỹ thuật điều hòa không khí. Từ đó khái niệm về điều hòa không khí được
hình thành và ngày càng nhiều công trình nghiên cứu, tìm hiểu về đ iều hòa không khí và
ứng dụng của nó trong đời sống. Bởi vậy ngành kỹ thuật đ iều hòa không khí ngày càng
được hoàn thiện và phát triển mạnh mẽ cho đến ngày nay nó đã trở thành một bộ phận
không thể thiếu đối với cuộc sống con người. Sự có mặt của điều hòa không khí và chất
lượng của nó đã trở thành một tiêu chí để đánh giá mức độ hiện đại và chất lượng của
một công trình cũng như của cuộc sống ngày nay.
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 và nghỉ 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 con người 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 suất lao
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 đều được trang bị
hệ thống điều hòa không khí.
Ngoài mục đích tạo điều kiện tiện nghi cho cơ thể con người, đ iều hòa không kh í
còn nhằm phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác.
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 đó là 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 có một môi truờng sản xuất có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp Còn rất
nhiều qui trình công nghệ đòi hỏi phải áp dụng kỹ thuật điều hòa không khí mới có thể
sản xuất hiệu quả được.
Như vậy kỹ thuật điều hòa không khí không chỉ là một công cụ đắc lực phục vụ
cho nhu cầu thiết yếu cuộc sống của con người mà nó còn có mặt trong mọi lĩnh vực kinh
tế. Nó đóng một phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lựong cuộc sống của con người,
nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm của các ngành sản xuất công nghiệp.
Tuy nhiên, vốn đầu tư và chi phí vận hành một hệ thống điều hòa là không nhỏ. Và để
đảm bảo tính kỹ thuật, tính kinh tế, thì nhiệm vụ đạt ra đối với người kỹ sư thiết kế là
phải tính toán chính xác tải nhiệt, chọn được phương án thiết kế hợp lý vừa đảm bảo đáp
ứng được tuổi thọ, các thông số yêu cầu, vừa tiết kiệm được vốn đầu tư ban đầu mà lại
vận hành đơn giản và tiết kiệm năng lượng.
1.3. Một số hệ thống điều hòa không khí được sử dụng phổ biến hiện nay :
Sau một thời gian hình thành và phát triển, đến nay kỹ thuật điều hòa không khí
ngày càng được hoàn thiện có đầy đủ các chức năng hiện đại với nhiều mẫu mã chủng
loại khác nhau.
Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp máy móc, thiết bị, dụng cụ để tiến
hành các quá trình sử lý không khí như là để: làm lạnh, sưởi ấm, tăng ẩm, giảm ẩm, lọc
bụi
Do tính chất phức tạp, đa dạng của không gian điều hòa và cũng để đáp ứng nhu
cầu đòi hỏi của các chủ đầu tư hiện nay các Nhà sản xuất đã đưa ra các hệ thống điều hòa
không khí với nhiều mẫu mã chủng loại, tính năng ưu việt khác nhau.
Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hòa không khí nhưng thường phổ biến hơn
là phân loại theo tính tập trung và theo chất tải lạnh. Ta chọn cách phân loại theo tính tập
trung. Theo cách này thì hệ thống điều hòa sẽ được chia làm 3 loại:
+ Hệ thống điều hòa cục bộ.
+ Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn.
+ Hệ thống điều hòa trung tâm nước.
1.3.1. Hệ thống điều hòa cục bộ:
Hệ thống điều hòa cục bộ là hệ thống điều hòa không khí trong phạm vi hẹp.
Thường là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ.
 Ưu điểm:
Máy hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt vận hành, bảo trì bảo dưỡng, sửa chữa
dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy lớn, giá thành rẻ.
 Nhược điểm:
Chỉ áp dụng phù hợp cho những không gian nhỏ rất khó áp dụng cho các phòng
lớn, hội trường, nhà hàng, khách sạn, ngoài ra tính thẩm mỹ của công trình không cao.
Hiện nay trên thị trường sử dụng phổ biến 2 loại: Điều hòa cửa sổ và điều hòa
tách.
1.3.1.1. Máy điều hòa cửa sổ:
Máy điều hòa cửa sổ thường được gắn trên tường giống như cửa sổ. Đây là dạng
máy điều hòa nhỏ gọn cả về năng suất lạnh về kích thước cũng như khối lượng. Tất cả
các thiết bị chính của nó như: máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió
lạnh, các thiết bị điều khiển khác đều lắp trong một vỏ máy gọn nhẹ.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đức Lợi (2003), Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí,
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy – Đinh Văn Thuận (2003), Kỹ thuật lạnh
ứng dụng, NXB Giáo dục, Hà Nội.
3. Hà Đăng Trung – Nguyễn Quân (2005), Cơ sở Kỹ thuật Điều hòa không khí,
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
4. Võ Chí Chính (2002), Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí, NXB
khoa học kỹ thuật.
4. Hãng Misubishi, Catalogue Hệ thống KX6 – Điều hòa không khí biến tần VRF
5. Phần mềm chọn quạt Fantech.
6. Catalogue của hãng Vent-Asia.
7. Catalogue của hãng ASU.
8. Website http://www.vteco.com.vn.
9. Website http://www.fantech.com.