Luận Văn Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình tòa nhà làm việc Đại học Đà Nẵng TP

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho công trình tòa nhà làm việc Đại học Đà Nẵng TP Đà Nẵng


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤCBẢNG VI
DANH MỤC HÌNH VIII
DANH MỤ C CHỮ VIẾ TTẮ T X
LỜICẢM ƠN . XI
LỜ I NÓ I ĐẦ U 1
CHƯƠNG 1: TỔ NG QUAN VÀ LỰ A CHỌ N PHƯƠNG Á N THIẾ T KẾ CHO
CÔ NG TRÌNH . 2
1.1.VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦ A ĐHKK TRONG ĐỜI SỐ NG & SẢ N XUẤ T . 2
1.1.1 Vai trò củ a ĐHKK đố i vớ i con ngườ i . 2
1.1.2 Vai trò của ĐHKK đố i vớ i sả n xuấ t công nghiệp 3
1.1.3 Vai trò của ĐHKK đố i vớ i lĩnh vự c lịchsử , văn hóa, nghệ thuậ t 5
1.2 MỘ T SỐ HỆ THỐ NG ĐIỀ U HÒ A KHÔ NG KHÍ ĐƯỢ C SỬ DỤNG PHỔBIẾ N
HIỆ N NAY . 6
1.2.1. Hệ thố ng điề u hòa cục bộ 6
1.2.2. Hệ thố ng điề u hòa tổ hợ p gọ n . 8
1.3. GIỚ I THIỆ U VỀ CÔ NG TRÌNH LẮ P ĐẶ T HỆ THỐ NG ĐIỀ U HÒ A KHÔ NG
KHÍ 11
1.4 LỰA CHỌ N PHƯƠNG Á N THIẾ T KẾ . 16
1.4.1. Yê u cầu thiế t kế củ a công trình . 17
1.4.2. Lựa chọn phương á n thiế t kế . 17
CHƯƠNG 2: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM VÀ THÀNH LA ÄP S Ơ ĐỒ ĐIỀU HÒA 20
2.1. CHỌ N CÁ C THÔNG SỐ THIẾ T KẾ 20
iii
2.1.1. Chọ n thô ng số thiế t kế ngoà i nhà 20
2.1.2. Chọ n thô ng số thiế t kế trong nhà 22
2.2. TÍNH TOÁ N NHIỆ T THỪ A . 24
2.2.1.Mục đích của việc tính toán nhiệ t thừa cho công trình . 24
2.2.2. Nhiệ t xâ m nhậ p qua cử a kính do bức xạ mặ t trờ i, Q
11
25
2.2.3. Nhiệ t hiệ n truyền qua má i do bứ c xạ và do chênh lệch nhiệ t độ, Q
21
35
2.2.4. Nhiệ t hiệ n truyền qua vách, Q
22
36
2.2.5. Nhiệ t hiệ n truyền qua nề n, Q
23
47
2.2.6. Nhiệ t tỏ a ra do đèn chiế u sá ng, Q
31
48
2.2.7. Nhiệ t hiệ n tỏa ra do má y mó c, Q
32
. 52
2.2.8. Nhiệ t hiệ n và ẩn do ngườ i tỏ a ra, Q
4
56
2.2.9. Nhiệ t hiệ n và ẩn do gió tươi mang và o, Q
hN vàQâN
. 62
2.2.10. Nhiệ t hiện và ẩ n do gió lọ t mang và o, Q
5h
vàQ5â 67
2.2.11. Các nguồn nhiệt khác, Q
6 .
73
2.2.12. Xác định phụ tả i lạnh 73
2.3. THÀ NH LẬ PSƠ ĐỒ ĐIỀ U HÒ A KHÔ NG KHÍ . 80
2.3.1. Thà nh lậ p sơ đồ điều hòa khô ng khí 80
2.3.2. Sơ đồ tuần hoà n không khí 1 cấ p 81
2.3.3. Tính toá n sơ đồ điều hòa khô ng khí 82
CHƯƠNG 3: TÍNH CHỌ N MÁ Y MÓ C THIẾ T BỊ CỦ A HỆ THỐ NG ĐIỀU HÒ A
KHÔ NG KHÍ . 114
3.1.MỤ C ĐÍCH CỦ A VIỆC TÍNH CHỌ N MÁ Y MÓ C CHO CÔ NG TRÌNH . 114
3.2.CHỌ N DÀ N LẠ NH . 115
3.3. CHỌ N DÀ N NÓ NG . 122
3.4.CHỌ N BỘ CHIA GAS REFNET . 125
iv
3.5. CHỌ N ĐƯỜ NG Ố NG DẪ N M Ô I CHẤ T . 127
3.6. HỆ THỐ NG ĐƯỜ NG NƯỚ C NGƯNG 128
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁ N HỆ THỐ NG VẬ N CHUYỂ N VÀ PHÂN PHỐ I GIÓ . 130
4.1.MỤ CĐÍCH CỦ A VIỆ C TÍNH TOÁ N HỆ THỐ NG VẬ N CHUYỂ N VÀ PHÂ N
PHỐ I GIÓ . 130
4.2. HỆ THỐ NG VẬ NCHUYỂ N VÀ PHÂ N PHỐ I GIÓ . 130
4.3. TÍNH TOÁ N HỆ THỐ NG CUNG CẤ P GIÓ TƯƠI . 131
4.5.TÍNH THÔ NG GIÓ CHO NHÀ VỆ SINH 143
4.6. THƠNG GIĨ TẦNG HẦM . 149
4.7. CÁ C THIẾ T BỊ SỬ DỤ NG TRONG HỆ THỐ NG VẬ N CHUYỂ N VÀ PHÂ N
PHỐ I GIÓ . 153
CHƯƠNG 5: NGUYÊ N LÝ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN H Ệ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔ NG KHÍ 156
5.1. HỆ THỐ NG CUNGCẤ P ĐIỆN . 156
5.2. HỆ THỐ NG ĐIỀ U KHIỂ N . 156
5.2.1 Điều khiể n trung tâ m . 156
5.2.2. Điề u khiển cho mỗ idà n lạnh . 157
CHƯƠNG 6: THI CÔ NG LẮ P ĐẶ T VÀ VẬ N HÀ NH BẢ ODƯỠ NG 160
6.1. THI CÔ NG LẮ P ĐẶ T . 160
6.1.1. Lắp đặ t hệ thống điện điề u hò a không khí . 160
6.1.2. Lắp đặ t dà n nó ng, dà n lạ nh 161
6.1.3. Lắp đặ t hệ thống đườ ng ố ng dẫn khô ng khí 162
6.1.4. Lắp đặ t hệ thống đườ ng ố ng thả i nước ngưng . 164
6.2. KIỂ M TRA VÀ CHẠ Y THỬ 164
6.2.1. Thử kín, thử bền 164
6.2.2. Hú t châ n không, nạ p gas 165
v
6.2.3. Chạ y thử . 166
6.3. CƠNG TÁC BẢO DƯỠNG VÀSỬA CHỮA .166
KẾ T LUẬ N 168
PHỤ LỤ C . 169
TÀ I LIỆ U THAM KHẢO . 177


Lời nói đầu
Điều hòa không khí có vai trò rất quan trọng trong đời sống và sản xuất, nhằm
mục đích tạo ra môi trường không khí có các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch phù
hợp với điều kiện của con người. Điều hòa không khí cũng là công cụ hỗ trợ đắc lực cho
nhiều quá trình công nghệ khác nhau.
Ngày nay cùng với sự phát triển của khoahọc kỹ thuật nói chung, ngành kỹ thuật
lạnh và điều hòa không khí nói riêng cũng đã và đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt trong
những năm gần đây nó ngày càng trở lên đặc biệt quan trọng và thậm chí là không thể
thiếu trong các ngành khoa học kỹ thuật công nghệ cao, trong sản xuất như: công nghệ
chế biến thủy sản, y tế, điện tử, dệt may, công nghệ sinh học, cơ khí chính xác Ngoài ra
điều hòa không khí là không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng nơi mà
nhu cầu về điều kiện tiện nghi của con người ngày càng được nâng cao.
Với đặc điểm khí hậu nóng ẩm như ở nước ta, điều hòa không khí cóý nghĩa quan
trọng với đời sống và sản xuất. Do đó việc tạo ra một môi trường thích hợp theo nhu cầu
của người sử dụng được đặt ra và đó cũng chính là nhiệm vụ của tôi trong đồ án này.
Trong đồ án tốt nghiệp của mình, tôi được giao nhiệm vụ là: “Thiết kế hệ thống
điều hòa không khí và thông gió cho công trình tòa nhà làm việc Đại học Đà Nẵng –
TP Đà Nẵng” để tạo ra một môi trường không khí trong lành có nhiệt độ và độ ẩm thích
hợp, tạo cảm giác thoải mái cho người làm việc.


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CHO
CÔNG TRÌNH
1.1.VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐHKK TRONG ĐỜI SỐNG & SẢN XUẤT
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 điều hòa không khí. Mãi đến năm 1845, một bác sĩ
người Mỹ tên John Gorrie đã chế tạo ra máy nén khí đầu tiên 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 c ứu, tìm hiểu về điều hòa không khí và ứng dụng của
nó trong đời sống. Bởi vậy ngành kỹ thuật điều 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.
1.1.1 Vai trò của ĐHKK đối với con người
Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ.Để
tiến hành các quá trình xử lý không khí như sưởi ấm, làm lạnh khử ẩm, gia ẩm. Điều
chỉnh khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà như nhiệtđộ, độ ẩm, độ
sạch, khí tươi, sự tuần hoàn phân phối không khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiện
nghi và công nghệ.
Sức khoẻ con người là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến năng
suất lao động. Một trong những mục đích là nâng cao sức khoẻ con người đó là tạo ra cho
con người điều kiện vi khí hậu thích hợp. Bởi vì nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn
giữ ở khoảng 37
0
C (đối với người bình thường). Do đó để duy trì ổn định nhiệt độ của
phần bên trong cơ thể, con người luôn thải ra một lượng nhiệt ra môi trường xung quanh.
3
Quá trình thải nhiệt này thông qua 3 hình thức cơ bản: đối lưu, bức xạ và bay hơi. Để quá
trình thải nhiệt đó diễn ra thì phải tạo ra một không gian có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp
với cơ thể con người. Hệ thống điều hoà không khí để tạo ra môi trường tiện nghi, đảm
bảo chất lượng cuộc sống cao hơn.
Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm gió mùa, nhiệt độ trung bình năm
và độ ẩm tương đối cao. Với nhiệt độ và độ ẩm cao cộng vào đó là bức xạ mặt trời qua
cửa kính, nhất là những toà nhà có kiến trúc hiện đại có diện tích kính lớn, thiết bị chiếu
sáng, thiết bị điện -điện tử làm cho nhiệt độ không khí trong phòng tăng cao, vượt xa
giới hạn tiện nghi nhiệt đối với con người. Để đảm bảo cho con người có một môi trường
sống thoải mái thì chỉ có điều hoà không khí mới giải quyết được vấn đề nêu trên.
Kinh tế nước ta hiện nay đã có bước phát triển đáng kể, đời sống của nhân dân
ngày càng được cải thiện, cho nên điều hoà không khí dân dụng đang phát triển mạnh mẽ.
Do đó mà điều hoà không khí không còn xa lạ với người dân thành thị. Hiệnnay hầu hết
các nhà ở, công sở, nhà hàng, khách sạn, rạp chiếu phim, trường học đều được trang bị
hệ thống điều hòa không khí nhằm đảm bảo cho khí hậu bên trong phù hợp với điều kiện
vệ sinh, đảm bảo sức khỏe cũng như phát huy hiệu quả sử dụng chúng.
Trong ngành y tế, nhiều bệnh viện đã trang bị hệ thống điều hoà không khí trong
các phòng điều trị bệnh nhân để tạo ra môi trường vi khí hậu tối ưu giúp người bệnh
nhanh chóng phục hồi sức khoẻ. Điều hoà không khí tạo ra các phòng vi khí hậu nhân tạo
với độ trong sạch tuyệt đối của không khí và nhiệt độ, độ ẩm được khống chế ở mức tối
ưu để tiến hành các quá trình y học quan trọng .
1.1.2 Vai trò của ĐHKK đối với sản xuất công nghiệp
Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí đã có bước tiến nhanh chóng. Ngày
nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều hoà không khí với các ngành khác như cơ
khí chính xác, kỹ thuật điện tử và vi điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy tính điện tử, kỹ
thuật quang học .Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm, để đảm bảo máy móc, thiết bị
làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm ngặt về các điều kiện và thông số của
không khí như thành phần độ ẩm, nhiệt độ, độ chứa bụi và các loại hoá chất độc hại
4
khác Ví dụ như trong ngành công nghiệp kỹ thuật điện thì để sản xuất được dụng cụ
điện cần khống chế nhiệt độ trong khoảng từ 20
0
C đến 22
0
C, độ ẩm từ 50 đến 60%.
Trong ngành cơ khí, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, độ trong sạch
và ổn định của nhiệt độ và độ ẩm là điều kiện quyết định cho chất lượng, độ chính xác
của sản phẩm. Nếu các linh kiện, chi tiết của máy đo, kính quang học được chế tạo trong
điều kiện nhiệt độ và độ ẩm không ổn định làm cho độ co dãn khác nhau về kích thước
của chi tiết sẽ làm giảm độ chính xác của máy móc. Bụi thâm nhập vào bên trong máy sẽ
làm tăng độ mài mòn giữa các chi tiết dụng cụ chóng hư hỏng, chất l ượng giảm sút rõ r ệt.
Trong công nghiệp sợi và dệt, điều hoà không khí có ý nghĩa quan trọng. Khi độ
ẩm không khí cao, độ dính kết, ma sát giữa các sợi bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi sẽ
khó khăn, ngược lại độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sợi dễ bị đứt, năng suất kéo sợi sẽ bị
giảm.
Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi có môi
trường không khí thích hợp. Nếu độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô hanh, giảm
khối lượng và chất lượng sản phẩm. Ngược lại độ ẩm quá cao cộng với nhiệt độ cao thì
đó là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc phân
huỷ sản phẩm. Bên cạnh đó lượngnhiệt và hơi ẩm toả ra bên trong phân xưởng tương đối
lớn, thường xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu bao che hoặc bề mặt thiết
bị, máy móc gây mất vệ sinh tạo điều kiện cho vi khuẩn, vi sinh vật phát triển. Tất cả các
vấn đề bất lợi đó đều có thể giải quyết bằng điều hoà không khí.
Trong công nghiệp chế biến và sản xuất chè, quá trình vo chè, ủ lên men có tác
dụng làm cho chất dinh dưỡng trong lá chè tiếp xúc với không khí và oxy hoá kết hợp với
các quá trình biến đổi sinh hoá khác tạo ra cácaxit amin, giữ màu sắc và hương vị thơm
ngon của chè. Các quá trình này đòi hỏi phải được tiến hành ở điều kiện mát mẻ và độ ẩm
thích hợp.
Các thông số của môi trường không khí trong các nhà máy sản xuất phim, giấy
ảnh cũng cần được duy trì ở mức nhất định và chặt chẽ bằng hệ thống điều hoà không
khí. Bụi rất dễ bám vào bề mặt phim, giấy ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đức Lợi. Giáo trình Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí,
NXB Giáo Dục, 2009
2. Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 02: 2009/BXD
3. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687- 1992
4. Tiêu chuẩn xây dựng 232:1999
5. Tiêu chuẩn Singapore CP13-1999
6. Engineering Data VRVIII, DAIKIN
7. Catologue miệng gió REETECH
8. Catalogue thương mại quạt của hãng WINGTON
9. Catalogue thương mại quạt của hãng KRUGER
10. Catalogue thương mại quạt củahãng NEDFON