Chủ đề 4: So sánh tiêu thụ năng lượng của các hệ thống điều hòa VRF và Chiller (đối với 1 công trình cụ thể

Chủ đề 4: So sánh tiêu thụ năng lượng của các hệ thống điều hòa VRF và Chiller đối với 1 công trình cụ thể 1.. Water cooled Chiller Sơ bộ cầu tạo và nguyên lý hoạt đông của hệ thống Wat

Chủ đề 4: So sánh tiêu thụ năng lượng của các hệ thống điều hòa VRF

và Chiller (đối với 1 công trình cụ thể)

1 Tổng quan về hệ thống điều hòa VRF và Chiller

1.1 Hệ thống Chiller

1.1.1 Water cooled Chiller

Sơ bộ cầu tạo và nguyên lý hoạt đông của hệ thống Water Chillers:

Hệ thống bao gồm các thiết bị như: Cooling tower, Chiller, AHU, FCU trong đó thi Chiller đóng vai trò trung tâm của hệ thống và chia nó ra thành 2 pha rõ rệt: binh bay hơi của Chiller và các thiết bị sử dụng như AHU, FCU nằm ở pha làm lanh còn bình ngưng tụ Chiller

và Cooling Tower thuộc về pha giải nhiệt

Chiller là thiết bi tạo ra nước lạnh, nước lạnh này được tới các thiết bị sử dụng như FCU, AHU Tại đây, nước lạnh trao đổi nhiệt với không khí rồi nóng lên và quay trở lại Chiller nhà nhiệt vào Gas lanh và tiếp tục vòng tuần hoàn mới Tùy theo thiết kế của hệ thống chiller

mà có thể có các hệ thống bơm khác nhau được sử dụng

( water cooled chiller )

Nếu hệ thống sử dụng Water Cooled Chiller thì sau khi Gas nhận nhiệt từ nước sẽ nóng lên và bay hơi, gas được nén lên áp suất cao và dẫn tới bình ngưng Tại bình ngưng gas

sẽ nhả nhiệt vào nước và hóa lòng trở lại nước nhận nhiệt từ gas nóng lên được bơm tới tháp giải nhiệt để nhả nhiệt đó vào không khí ngoài trời rồi tiếp tục tuần hoàn trở lại giải nhiệt cho chiller Hệ bơm giải nhiệt là một hệ độc lập so với hệ bơm nước lạnh

1.1.2 Air cooled Chiller

( Air cooled chiller )

Nếu sử dụng Air cooled Chiller thì sau khi gas nhận nhiệt từ nước thì sẽ bay hơi và nén lên bình ngưng Tại đây, gas nhả nhiệt trực tiếp ra không khí và ngưng tụ lại Do Air cooled Chiller sử dụng trực tiếp không khí để giải nhiệt nên Chiller được đặt ngoài trời như các dàn nóng máy lạnh khác

1.2 Hệ thống điều hòa VRF

VRF là viết tắt của từ tiếng Anh “Variable Refrigerant Flow” Đây là ký hiệu của dòng điều hòa có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn và qua đó có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài Loại điều hòa VRF cũng tương tự như điều hòa trung tâm VRV nhưng để phân biệt với loại điều hòa do Daikin sản xuất đầu tiên, các dòng điều hòa tương tự

về sau dùng ký hiệu VRF để phân biệt

Điều hòa trung tâm hệ VRF ra đời nhằm khắc phục nhược điểm của máy điều hoà dạng rời là

độ dài đường ống dẫn ga, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng, dàn lạnh và công suất lạnh tăng đáng kể phù hợp với mọi công trình Nó có khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn

và qua đó có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài

1.3 Một số điểm khác biệt

Hệ thống Chiller sử dụng môi chất trung gian là nước và cần có một hệ thống bơm riêng cho hệ thống này trong khi đó VRF không cần gắn thêm hệ bơm để phân phối môi chất lạnh

Đường ông: do sử dụng nước làm môi chất lạnh trung gian nên hệ thống đường ống của hệ water chiller lớn hơn so với VRF Vật liệu ống của hệ water chiller có thể là thép, nhựa, đồng, gang trong khi hệ VRF chỉ sử dụng ống đồng Trong khi sử dụng VRF bạn chỉ có thể ghép nối các cụm dàn nóng lại để tạo được cụm có công suất cao hơn thì hệ Water Chiller phức tạp và mang tính tùy chỉnh cao hơn

Do cấu tạo hệ thống phức tạp hơn nên việc thiết kế lẫn điều khiển hệ thống Water Chiller cũng phức tạp hơn nhiều so với hệ thống VRF

Trong khi gas lạnh trong hệ thống VRF chạy khắp công trình thì trong hệ Water Chiller thì môi chất lạnh chỉ nằm trong phòng máy, nếu có xảy ra rò rĩ cũng không gây ảnh hưởng nhiều tới công trình Một số nước quy đinh rõ trong tiêu chuẩn thiết kế giới hạn nồng độ gas trên mỗi m2 công trình để phòng người trường hợp gas rò ri Trong trường hợp có rò rì xày

ra trên đường ống thì hệ VRF bắt buộc sẽ phải ngưng hoạt động tuy nhiên Water Chiller vẫn có thể hoạt động tiếp

2 Tính toán nhiệt cho một công trình cụ thể ( sử dụng phần mềm Trace 700 ) Trong phần này ta chọn tính nhiệt cho tầng 1 và tầng 2 của tòa CT07-A nằm trong Tổ hợp công trình hỗn hợp dịch vụ thương mại văn phòng và nhà ở cao tầng Lô CT7 Khu đô thị mới Thịnh Liệt Quận Hoàng Mai - Hà Nội

Mặt bằng tầng 1

Mặt bằng tầng 2

Mặt cắt:

Sau đây là phần mô tả tính nhiệt cho tầng 1 và 2 của tòa nhà bằng phần mầm trace 700 2.1 Thiết lập thời tiết

Do công trình có địa điểm tại Hà Nội nên ta chọn thời tiết Hà Nội được add sẵn trong phần mềm như sau:

2.1.2 Thiết lập Templates

Dựa vào QCVN-09-2017-BXD và TCVN 5687-2010 ta xác định được các thông số

điền vào các Templates như ảnh dưới đây ( coi các phòng tính toán đều là văn phòng )

-2.1.3 Tạo phòng

Do chuyên đề là So sánhtiêu thụ năng lượng của các hệ thống nên phần tạo phòng sẽ được trình bày chi tiết khi thuyết minh bảo vệ bằng slide

2.1.4 Tạo hệ thống

Do chỉ tính nhiệt nên ta chọn 1 hệ thống bất kì ở ví dụ này ta chọn hệ thống Variable Refrigerant Volume

2.1.5 Kết quả thu được

3 Phân tích năng lượng tiêu thụ cho công trình bằng 3 phương án: VRF, Chiller giải nhiệt nước và Chiller giải nhiệt gió.

3.1 Thiết lập thông số cho phần mềm trace ( Phần này sẽ được trình bày chi tiết tại buổi thuyết trình )

3.2 Kết quả thu được sau khi chạy phần mềm

a) Bảng phân tích năng lượng theo từng tháng

- Dựa vào bảng phân tích trên ta thấy năng lượng sẽ bị tiêu thụ nhiều nhất vào các

tháng cao điểm ( tháng 5,6,7,8 ) đối với cả 3 hệ thống

b) bảng phân tích năng lượng cả năm