BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
- -
TRƢƠNG MINH HOÀNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA
KHÔNG KHÍ CHO KHÁCH SẠN STAR CITY
NHA TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH Nha Trang, tháng 6 Năm 2014
LỜI CAM ĐOAN
Sau hơn bốn tháng thực hiện đến nay tôi đã hoàn thành đề tài của mình. Tôi xin
cam đoan kết quả tính toán trong đề tài là hoàn toàn dựa trên năng lực của bản thân,
KHÁCH SẠN STARCITY NHA TRANG
74 Trần Phú, thành phố Nha Trang, Khánh Hoà
i
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC HÌNH viii
LỜI NÓI ĐẦU 1
Chương 1 2
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 2
1.1. KHÁI NIỆM ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 2
1.2. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT ĐIỀU HÕA
KHÔNG KHÍ 2
1.3. VAI TRÕ VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 3
1.4. ẢNH HƢỞNG CỦA KHÔNG KHÍ ĐẾN MÔI TRƢỜNG SẢN XUẤT 4
1.4.1. Nhiệt độ 4
1.4.2. Độ ẩm tƣơng đối 5
1.4.3. Tốc độ lƣu chuyển không khí
k
5
1.4.4. Độ trong sạch của không khí 6
1.4.5. Độ ồn 7
1.4.6 Mục đích thiết kế 7
1.5. PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 8
1.5.1. Phân loại các hệ thống điều hòa không khí 8
1.5.2 Một số hệ thống điều hòa không khí 9
1.5.2.1. Hệ thống điều hòa cục bộ 9
1.5.2.2. Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn 12
41
2.3.2.5 Tính nhiệt tỏa Q
3
41
Nhiệt tỏa Q
3
gồm hai thành phần là nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng và nhiệt tỏa do
chiếu máy móc: 41
2.3.2.6 Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do người tỏa ra : Q
4
44
2.3.2.7 Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do gió tươi mang vào: Q
N
46
2.3.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt: Q
5
47
2.3.2.9 Xác định phụ tải lạnh 48
2.4.CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRÊN ẨM ĐỒ 48
2.4.1. Quá trình hòa trộn không khí ẩm 48
2.4.2 Quá trình sƣởi nóng không khí ẩm 49
2.4.3 Quá trình làm lạnh và khử ẩm 50
2.4.4 Quá trình gia ẩm 51
2.5.THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ 52
2.5.1 Sơ đồ tuần hoàn một cấp 52
2.5.2 Xác định các điểm trên ẩm đồ 55
iii
2.5.3 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor) 56
Đồ thị I-d lấy điểm I = O và t = 0
4.2.3 Tính tổn thất áp suất trên đƣờng ống và chọn quạt cấp gió tƣơi 80
4.2.3.1 Cơ sở lý thuyết 80
4.3.2.2 Tính toán tổn thất áp suất 81
4.2.4.1. Cơ sở lý thuyết 83
4.2.4.2. Chọn quạt hỗ trợ cấp gió tƣơi 86
4.3 TÍNH TOÁN THÔNG GIÓ CHO KHU NHÀ VỆ SINH 86
4.4.1 Tính toán tăng áp cho cầu thang 1 92
Công trình StarCity ta chọn theo phương án hình 4.18c 92
4.5. HỆ THỐNG ĐƢỜNG NƢỚC NGƢNG 94
Chương 5 96
TỰ ĐỘNG HÓA VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG, BẢO DƢỠNG, SỮA CHỮA
96
5.1. TỦ ĐIỆN TỔNG VÀ TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 96
5.2. TÍNH CHỌN DÂY CẤP NGUỒN VÀ CB 96
5.3. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 97
5.4 BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM DC-S601C51 99
5.5 CÔNG TÁC THỬ KÍN VÀ VẬN HÀNH 100
5.6 CÔNG TÁC BẢO DƢỠNG VÀ SỬA CHỮA 102
KẾT LUẬN 104
TÀI LIỆU THAM KHẢO 105
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Bảng 2.5: Bảng tính nhiệt truyền qua nền (sàn) pl
Bảng 2.6: Bảng tính nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng pl
Bảng 2.7: Bảng tính nhiệt tỏa do máy móc pl
Bảng 2.8: Bảng tính nhiệt hiện,ẩn do người tỏa vào phòng……………………… pl
Bảng 2.9: Bảng tính nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào pl
Bảng 2.10: Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt pl
Bảng 2.11: Bảng hệ số nhiệt hiện phòng RSHF pl
Bảng 2.11: Bảng hệ số nhiệt hiện tổng GSHF pl
Bảng 2.12: Bảng hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF pl
Bảng 2.13: Bảng nhiệt độ đọng sương của thiết bị pl
Bảng 2.14: Lượng không khí qua dàn lạnh pl
Bảng 3.a: Chọn dàn nóng cho khách sạn StarCity 66
Bảng 3.1: Phụ tải lạnh từng phòng. pl
Bảng 3.2: Chọn dàn nóng cho khách sạn StarCity pl
Bảng 3.3: Thông số chi tiết dàn nóng 1 pl
Bảng 3.4: Thông số dàn nóng 2 pl
Bảng 4.1: Lưu lượng cần cấp cho từng phòng tầng 1 79
vii
Bảng 4.2: Tính toán đoạn ống gió tươi cho các phòng tầng 1…………….… …….83
Bảng 4.3: Tính toán các đoạn ống gió thải nhà vệ sinh tại tầng 3………………… 88
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình cấu tạo máy điều hòa cửa sổ. 9
Hình 1.2: Hình máy điều hòa 2 cụm 11
Hình 4.4: Ghi gió gắn tường 72
Hình 4.5: Mũi phun 73
Hình 4.6: Miệng thổi sàn và cầu thang 73
Hình 4.7: Miệng thổi khe 73
Hình 4.8: Miệng thổi xoáy 74
Hình 4.9: Cửa chớp 74
Hình 4.10: Van điều chỉnh lưu lượng gió VCD 75
Hình 4.11: Van chặn lửa 75
Hình 4.12: Sơ đồ đường ống dẫn gió lạnh từ dàn lạnh tới các miệng thổi 77
Hình 4.13: Tê 90
0
89
Hình 4.14.: Loại Côn giảm……………………………………………………………… 83
Hình 4.15: Co 90
0
tiết diện hình chữ nhật………………………………………….… 83
Hình 4.16: Đồ thị đặc tính của quạt…………………………………………………… 84
Hình 4.17: Quạt hút KCE-60X…………………………… …………………………….89
Hình 4.18: Hệ thống điều áp dùng quạt cấp khí vào cầu thang bộ……………… 91
Hình 5.1: Bộ điều khiển từ xa nối dây BRC1E61-9……………………… …………97
Hình 5.2: Bộ điều khiển trung tâm DC-S601C51 ……………….……………… 98
1
LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam là đất nước có khí hậu nóng và ẩm. Vì vậy điều hòa không khí và thông
gió có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người và sản xuất. Đặc biệt ở
Việt Nam từ khi có chính sách mở cửa, các thiết bị điều hòa không khí đã được
nhập từ các nước khác nhau với nhu cầu ngày càng tăng và càng ngày càng hiện đại
1.1. KHÁI NIỆM ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ
Điều hòa không khí là quá trình xử lý không khí trong đó các thông số về nhiệt độ,
độ ẩm tương đối, sự tuần hoàn, lưu thông, phân phối không khí, độ sạch bụi cũng
như các tạp chất hóa học, tiếng ồn…. được điều chỉnh trong phạm vi cho trước theo
yêu cầu của không gian cần điều hòa mà không phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết
đang diễn ra ở bên ngoài không gian đó.
1.2. SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT ĐIỀU HÕA
KHÔNG KHÍ
Ngay từ thời cổ đại con người đã biết đốt lửa sưởi ấm vào mùa đông, dùng quạt và
tìm vào các hang động mát mẻ vào mùa hè. Họ cũng biết lợi dụng sự bay hơi của
nước để làm mát không khí. Các tranh vẽ trên tường trong các kim tự tháp Ai Cập
cách đây 2500 năm đã mô tả cảnh nô lệ quạt các bình gốm xốp cho nước bay hơi để
làm mát không khí.
Cùng với sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật lạnh thì điều hòa không khí
cũng được ra đời và phát triển như nhu cầu tất yếu của nó. Những lý thuyết về điều
hòa không khí thì phải tới đầu thế kỷ XX mới dần được hoàn thiện và phát triển
vượt bậc kể từ sau chiến tranh thế giới thứ II.
Năm 1845, bác sĩ người mỹ, John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí để điều hòa
không khí (ĐHKK) cho bệnh viện tư của ông.
Năm 1850 nhà thiên văn học Piuzzi Smith người Scotland lần đầu tiên đã đưa ra dự
án ĐHKK phòng ở bằng máy lạnh nén khí.
Năm 1894 Công ty Linde đã xây dựng một hệ thống ĐHKK bằng máy lạnh và khử
ẩm không khí mùa hè. Dàn lạnh đặt trên sàn nhà, không khí đối lưu tự nhiên.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ
3
Người đặt nền móng đầu tiên cho kỹ thuật ĐHKK là tiến sĩ người Mỹ Willish
Carrier (1876 –1950). Vào năm 1902 ông lắp đặt hệ thống ĐHKK đầu tiên tại nhà
máy giấy sau đó là nhà máy dệt và nhiều lĩnh vực khác. Năm 1905 Carrier xây dựng
Điều hòa khí hậu tiện nghi tạo cho con người có cảm giác thoải mái, dễ chịu nhất,
nhằm nâng cao đời sống tăng tuổi thọ cũng như năng suất lao động của con người.
Vì thế điều hòa không khí tiện nghi ngày càng trở nên quen thuộc, đặc biệt trong
các lĩnh vực như: kinh tế, văn hóa thể thao, du lịch.
Điều hòa không khí không chỉ áp dụng cho các không gian cố định mà nó còn được
áp dụng cho các không gian di động như ô tô, tàu thủy, xe lửa, máy bay…
1.4. ẢNH HƢỞNG CỦA KHÔNG KHÍ ĐẾN MÔI TRƢỜNG SẢN XUẤT
1.4.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh rõ rệt nhất đối với con người. Cũng như
mọi động vật máu nóng khác, với một người bình thường, nhiệt độ phần bên trong
cơ thể khoảng chừng 37
0
C. Do cơ thể sản sinh ra một lượng nhiệt nhiều hơn nó cần,
cho nên để duy trì ổn định phần nhiệt độ bên trong cơ thể, con người thải nhiệt ra
môi trường xung quanh dưới ba hình thức đối lưu, bức xạ và bay hơi.
Khi nhiệt độ không khí xung quanh giảm xuống, cường độ trao đổi nhiệt đối lưu
giữa cơ thể và môi trường sẽ tăng. Cường độ này càng tăng khi độ chênh lệch nhiệt
độ giữa bề mặt cơ thể và không khí càng tăng, nếu nhiệt độ chênh lệch này quá lớn
thì nhiệt lượng cơ thể mất đi càng lớn và đến một mức nào đó sẽ bắt đầu cảm giác
khó chịu và ớn lạnh. Việc giảm nhiệt độ của các bề mặt xung quanh sẽ làm gia tăng
cường độ trao đổi nhiệt bức xạ. Ngược lại, nhiệt độ xung quanh tiến gần đến nhiệt
độ cơ thể thì thành phần trao đổi nhiệt bức xạ sẽ giảm đi rất nhanh. Khi nhiệt độ
không khí lớn hơn nhiệt độ cơ thể thì cơ thể vẫn phải thải nhiệt vào môi trường
bằng hình thức tỏa ẩm (thở, bay hơi, mồ hôi).
Một số ngành sản xuất như bánh kẹo cao cấp đòi hỏi nhiệt độ không khí khá thấp
(ví dụ: ngành chế biến Sôcôla cần nhiệt độ 7 – 8
0
C, kẹo cao su: 20
0
C), nhiệt độ cao
1.4.3. Tốc độ lƣu chuyển không khí
k
Tùy thuộc vào dòng chuyển động của không khí mà lượng ẩm thoát ra từ có thể
nhiều hay ít. Khi tăng tốc độ lưu chuyển không khí thì lớp không khí bão hòa xung
quanh bề mặt cơ thể càng dễ bị kéo đi để nhường chỗ cho lớp không khí khác, do đó
khả năng bốc ẩm từ cơ thể sẽ tăng lên. Ngoài ra, chuyển động của dòng không khí
cũng ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt bằng đối lưu. Rõ ràng, quá trình tỏa
nhiệt đối lưu càng mạnh khi chuyển động của dòng không khí càng lớn. Do đó về
mùa đông, khi
k
lớn sẽ làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể gây cảm giác lạnh, ngược
lại về mùa hè sẽ làm tăng cảm giác mát mẻ. Đặc biệt trong điều kiện độ ẩm lớn
thì
k
tăng sẽ làm tăng nhanh quá trình bay hơi mồ hôi trên da, vì vậy về mùa hè
người ta thường thích sống trong môi trường không khí lưu chuyển mạnh (có gió
6
trời hoặc có quạt). Nếu
k
lớn quá mức cần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ, làm cơ
thể chóng mệt mỏi.
Đối với sản xuất chủ yếu liên quan đến tiết kiệm năng lượng tạo gió. Tốc độ lớn
quá mức cần thiết ngoài việc gây cảm giác khó chịu với con người còn làm tăng tiêu
hao công suất động cơ kéo quạt. Riêng đối với một số ngành sản xuất, không cho
phép tốc độ ở vùng làm việc quá lớn, ví dụ: trong ngành dệt, nếu tốc độ không khí
quá lớn sẽ làm rối sợi.
1.4.5. Độ ồn
Tiếng ồn cũng ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Tiếng ồn truyền vào phòng theo
nhiều nguồn gây ra. Tiếng ồn có cường độ cao ảnh hưởng rất nhiều đến sức khỏe
con người, kéo theo làm giảm năng suất lao động của con người khi làm việc trong
môi trường có tiếng ồn đó. Vậy khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí cũng phải
đảm bảo độ ồn nằm trong giới hạn cho phép. Điều này rất có ý nghĩa đối với công
trình điều hòa không khí mà yêu cầu có độ ồn thấp.
Độ ồn là một yếu tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường nên nó phải được khống
chế, đặc biệt đối với điều hoà tiện nghi và một số công trình điều hoà như các
phòng studio, trường quay, phòng phát thanh truyền hình, ghi âm…
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 thành phần lạ của không khí
Chúng ta nên sử dụng khái niệm:
o Điều tiết không khí cho công nghệ gia công chế biến
o Điều hòa không khí cho đời sống tiện nghi (phù hợp với sinh lý
của con người)
o Điều hòa nhiệt độ với nội dung hẹp hơn, mục đích chính là tạo ra
nhiệt độ thích hợp
1.4.6 Mục đích thiết kế
Hiện nay điều hòa không khí ngày càng được quan tâm trong nhiều lĩnh vực của
khach sạn. Đặc biệt nhằm tạo một môi trường mát mẻ và thoải mái trong quá trình
làm việc và nghỉ ngơi suôn sẻ. Việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khách
sạn StarCity là rất cần thiết. Qua việc thiết kế hệ thống này thì sẽ giúp ích cho em
8
hoặc Freon.
- Theo kiểu máy nén chia ra máy nén pittông, trục vít, roto, xoắn ốc hoặc tuabin.
- Theo kết cấu máy nén chia ra máy nén hở, bán kín hoặc kín.
9
- Theo cách bố trí ống dẫn nước lạnh của hệ thống trung tâm nước chia ra hệ thống
2 ống, hệ hồi ngược, hệ 3 ống và 4 ống nước .
- Theo hệ thống ống phân phối gió chia ra hệ thống 1 ống gió, 2 ống gió hoặc hệ
thống không ống gió
- Theo cách điều chỉnh phân ra hệ thống lưu lượng không thay đổi (CAV- Constant
Air Volume) và hệ thống lưu lượng thay đổi (VAV – Variable Air Volume).
- Theo cách điều chỉnh năng suất lạnh bằng cách đóng ngắt máy nén hoặc điều
chỉnh vô cấp tốc độ qua máy biến tần phân ra hệ thống lưu lượng môi chất không
đổi hoặc hệ thống môi chất thay đổi (VRV – Variable Refrigerant Volume). VRV là
kiểu máy điều hòa đặc biệt của Daikin điều chỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần,
một cụm dàn nóng kết nối được tới 8 hoặc 16 dàn lạnh.
- Theo áp suất gió trong ống gió có loại gió áp cao và gió áp thấp.
- Theo tốc độ gió gió có trong ống loại tốc độ cao và tốc độ thấp.
1.5.2 Một số hệ thống điều hòa không khí
1.5.2.1. Hệ thống điều hòa cục bộ
a. Máy điều hòa cửa sổ. (Window-type room air conditioner)
Hình 1.1: Hình cấu tạo máy điều hòa cửa sổ.
10
Định nghĩa: Máy điều hòa cửa sổ là thiết bị gọn trọn bộ lắp trong một vỏ dùng để
điều hòa không khí cho một phòng, năng suất lạnh nhỏ đến 7kW (24.000 BTU/h)
một chiều hoặc hai chiều, thường được bố trí qua cửa sổ hoặc qua vách.
Máy điều hòa nhiều cụm (multi-system split air conditioner).
Định nghĩa: Máy điều hòa nhiều cụm là máy điều hòa có 1 cụm dàn nóng với
nhiều cụm dàn lạnh bố trí cho các phòng khác nhau
Ưu - nhược điểm: Tương tự như máy điều hòa hai cụm nhưng có thêm ưu điểm
là máy điều hòa nhiều cụm có thể dùng cho một hộ gia đình có nhiều phòng và có
thể điều chỉnh riêng cho từng phòng.
Copyright: Tài liệu đại học ©