Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà văn phòng e town central – kết hợp mô phỏng năng lượng theo tiêu chuẩn LEED

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH -o0o -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

CHO TÒA NHÀ VĂN PHÒNG E-TOWM CENTRAL

KẾT HỢP MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG THEO

TIÊU CHUẨN LEED

GVHD: TS TRẦN VĂN HƯNG

Tp HCM, Tháng 12/2015

Trang 2

Đại Học Quốc Gia TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

Số: …………/BKĐT

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHOA: CƠ KHÍ BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH NGÀNH: Kỹ thuật nhiệt lạnh LỚP : CK10NH 1 Đầu đề luận án: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO TÒA NHÀ VĂN PHÒNG E-TOWN CENTRAL KẾT HỢP MÔ PHỎNG NĂNG LƯỢNG THEO TIÊU CHUẨN LEED 2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): Phần 1:  Tính toán thiết kế hệ thống ĐHKK Phần 2:  Mô phỏng năng lượng theo tiêu chuẩn LEED 3 Ngày giao nhiệm vụ luận án: 09/2015 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 12/2015 5 Họ tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn: 1/ TS Trần Văn Hưng .….………

2/……… ………

3/……… ………

Nội dung và yêu cầu luận văn tốt nghiệp đã được thông qua Bộ môn Ngày tháng năm 2015 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ):………

Đơn vị:……….

Ngày bảo vệ:………

Điểm tổng kết:……….

Nơi lưu trữ luận án:………

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA : CƠ KHÍ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

BỘ MÔN : CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

-Ngày……tháng……năm…………

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Dành cho giáo viên hướng dẫn) Ngành: Kỹ thuật nhiệt lạnh 2 Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho Tòa nhà văn phòng E-Town Central – Kết hợp mô phỏng năng lượng theo tiêu chuẩn LEED 3 Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Văn Hưng 4 Tổng quát về bản thuyết minh: Số trang:107 Số chương: 7 Số tài liệu tham khảo: 8 Số hình vẽ: 5 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:

6 Đề nghị: Được bảo vệ:  Bổ sung thêm để bảo vệ:  Không được bảo vệ:  7 Đánh giá chung (bằng chữ: Giỏi, Khá, Trung bình): Điểm:

Ký tên (ghi rõ họ tên)

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA : CƠ KHÍ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

BỘ MÔN : CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

-Ngày……tháng……năm…………

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP (Dành cho giáo viên phản biện) 1 Ngành: Kỹ thuật nhiệt lạnh 2 Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho Tòa nhà văn phòng E-Town Central – Kết hợp mô phỏng năng lượng theo tiêu chuẩn LEED 3 Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Văn Hưng 4 Tổng quát về bản thuyết minh: Số trang: 107 Số chương: 7 Số tài liệu tham khảo: 8 Số hình vẽ: 5 Nhận xét của giáo viên hướng dẫn:

6 Đề nghị: Được bảo vệ:  Bổ sung thêm để bảo vệ:  Không được bảo vệ:  7 Đánh giá chung (bằng chữ: Giỏi, Khá, Trung bình): Điểm:

Ký tên (ghi rõ họ tên)

Trang 5

LỜI CẢM ƠN



Trong suốt thời gian học tập ở giảng đường của Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố

Hồ Chí Minh, đặc biệt là tại khoa Cơ Khí, bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh em đã được học rất nhiều môn học và được các thầy, cô tận tâm dạy dỗ Chính những sự hỗ trợ này đã giúp em nâng cao được hiểu biết, tiếp thu được những kiến thức bổ ích về nghề nghiệp và tạo điều kiện thuận lợi trong việc hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô của trường, nhất là các thầy cô trong Khoa Cơ Khí và

Bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh đã dạy dỗ em trong suốt thời gian học tại trường Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Hưng đã hết lòng giúp đỡ, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp này Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Lê Chí Hiệp, thầy đã tận tình chỉ bảo những điều cơ bản nhất về điều hòa không khí và cũng là người đem lại rất nhiều kiến thức thực tế cho chúng em qua những giờ học cũng như những giờ chúng em thuyết trình tại lớp.

Em xin gởi lời cảm ơn đến công ty TNHH Tư Vấn Việt Xanh đã tạo điều kiện cho em thực tập tại công ty và giúp em biết được một số kiến thức thực tế bên ngoài.

Luận văn là kết quả mà em đạt được sau một quá trình học hỏi với sự hỗ trợ từ nhiều phía Với những lý luận tiếp thu ở trường, thời gian tiếp cận thực tế không nhiều, do đó, sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Em mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đóng góp của quý thầy cô

và bạn bè.

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2015

Trang 6

- Mục lục

2.1.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài phòng.

19

Trang 7

3.1.1 Hệ thống điều hòa trung tâm nước Water Chiller 29

Trang 8

6.3 Đường ống nước giải nhiệt 61

Trang 9

Phần A:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TÒA NHÀ VĂN PHÒNG

E-TOWN CENTRAL

Trang 10

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1 Tổng quan về công trình thiết kế:

1.1.1 Giới thiệu công trình E-TOWER Central :

E-Town Central là tòa nhà văn phòng nằm tại Hà Nội.

Đặc điểm kết cấu của công trình.

- Đặc điểm kết cấu của công trình có một số điểm chính như sau:

Trang 11

- Tường bao và tường ngăn bên trong công trình được xây bằng gạch dày 200mm, hai bên có lớp vữa ximăng dày10mm.

- Kết cấu sàn bằng bê tông dày 300mm, có lớp vữa dày 25mm

- Các tầng đều lắp trần thạch cao với chiều dày 50mm, khoảng cách từ trần thạch cao đến trần bê tông là600mm

- Kính sử dụng trong công trình là kính Antisun, màu đồng nâu, dày 12mm

1.2 Thông số thiết kế.

1.2.1 Tiêu chuẩn nhiệt độ bên ngoài:

Công trình sử dụng hệ thống điều hòa không khí cấp 2 (theo TCVN mới-[1] ) duy trì được các thông số trong nhà ởphạm vi sai lệch không quá 150->200h một năm, với hệ số đảm bảo là Kbđ= 0.977

Công trình được thiết kế và xây dựng ở Hà Nội Theo tài liệu [1] ta chọn thông số thời tiết ngoài trời cụ thể như sau:

1.2.2 Tiêu chuẩn thiết kế bên trong:

Trang 12

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH CÔNG TRÌNH

2.1 Tính phụ tải theo phương pháp CARRIER:

- Sử dụng phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm bằng phương pháp Carrier, ta có:

Q 0 = Q h + Q â (2.1)

Trong đó:

 Q0: là tổng nhiệt thừa của toàn bộ công trình, W

 Qh: là tổng nhiệt hiện gồm có tổng nhiệt hiện của không gian cần điều hoà tỏa ra và tổng nhiệt hiện do không khí

từ ngoài trời đưa vào phòng, W

 Qâ:là tổng nhiệt ẩn gồm có tổng nhiệt ẩn trong phòng cần điều hoà tỏa ra và tổng nhiệt ẩn của không khí ngoài

trời đưa vào phòng, W

 Phân tích cụ thể các thành phần trên, ta có:

<=>Q 0 = Q 11 + Q 21 + Q 22 + Q 23 + Q 31 + Q 32 + Q 4h + Q 4â + Q hN + Q âN + Q 5h + Q 5â + Q 6

Với :

 Q11: Nhiệt hiện do bức xạ mặt trời xâm nhập qua kính, W

 Q21: Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t, W

 Q22: Nhiệt hiện truyền qua vách, W

 Q23: Nhiệt hiện truyền qua nền, W

 Q31: Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng, W

 Q32:Nhiệt hiện tỏa do máy móc, W

o Q4h,Q4â: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra, W

o QhN,QâN: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào, W

o Q5h,Q5â: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt, W

o Q6: là do các nguồn nhiệt khác, WCác nội dung tiếp theo trình bày cụ thể phương pháp tính toán và giá trị cụ thể từng thành phần phụ tải nhiệt tương ứng

với điều kiện của công trình

2.1.1 Nhiệt hiện do bức xạ mặt trời xâm nhập qua kính Q11:

- F: là diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m2

- RT là nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong phòng, W/m2

- εc:hệ số ảnh hưởng của độ cao tại vị trí khảo sát khi so với mặt nước biển, tính theo công thức :

Trang 13

1 0.023 1000

ds

H

   

, trong trường hợp này ta xem H=0 nên εc =1 (2.5)

- εds: hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ đọng sương tại vị trí khảo sát, với ts= 29.67o

C,ta được:

s 20

1 0.13 0.87429 10

s d

t

     

(2.6)

- εmm: hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây, trong trường hợp này chọn εmm=1

- εkh: hệ số ảnh hưởng của vật liệu làm khung Công trình sử dụng khung kim loại nên:

εkh = 1.17

- εm: hệ số kính, phụ thuộc màu sắc và kiểu loại kính được xác định từ các thông số như: hệ số hấp thụ, hệ số phản xạ

và hệ số xuyên qua của kính (tham khảo tại bảng 4.3,[1]) Với loại kính được sử dụng là Antisun màu đồng nâu, dày12mm, ta có các thông số:αk= 0.74; ρk= 0.05; τk= 0.21; εm= 0.58

- εr: hệ số mặt trời, kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong kính được tra theo bảng 4.4,[1] Côngtrình sử dụng màn mành màu sáng, và kính sử dụng không là kính cơ bản nên εr =1 và RT được thay bằng nhiệt bức

K k k m m k m k m N T

N

R R

       

      



 RN – bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính

- Hệ số tác dụng tức thời được xác định thông qua giá trị mật độ diện tích trung bình của kết cấu của công trình:

' 0.5 "

s s

g F



- G’: khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất, kg

- G”: khối lượng của tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất,kg

- Fs: diện tích sàn, m2

.Toà nhà hoạt động 10/24h và các mặt xung quanh là kính Antisun màu đồng nâu, dày 12mm nên theo [2,bảng 8.16, trang391] chọn 𝜌= 2515kg/m3 và một phần là tường gạch dày 220mm nên chọn 𝜌= 2034 kg/m3, trần nhà và sàn nhà là bê tôngcốt thép dày 300mm nên 𝜌= 2400kg/m3

.Tính mẫu cho tầng 1:

- Diện tích kính tiếp xúc với bức xạ mặt trời :

1124.782



Trang 14

 Với công trình đang khảo sát, gs có giá trị ≥ 700 kg/m sàn.

Công trình được xây dựng ở Hà Nội nên ứng với vĩ độ 20 Bắc với 4 hướng chính Đông Bắc, Đông Nam,Tây Nam và Tây Bắc, tra bảng 4.1 TL [2] ta được bảng số liệu của RT (W/m2) của các tháng như sau:

Bảng 2.1 Lượng bức xạ mặt trời xâm nhập qua kính vào phòng RT theo tháng, W/m2

Bảng 2.2 Diện tích kính theo hướng của toàn bộ công trình

Trang 15

Bảng 2.3 Lượng nhiệt bức xạ tức thời Q’11 qua kính trong các tháng, W

6

Đông Bắc 676706.5 1204803.0 1021694.1 695282.8 318450.1 124726.3 116765.0 116765.0 116765.0 100842.5 74305.0 23883.8Đông Nam 149495.9 332968.2 390728.0 353354.0 236135.6 112121.9 74748.0 74748.0 74748.0 74748.0 64555.1 47566.9Tây Nam 21026.9 65417.0 88780.2 102798.1 102798.1 102798.1 102798.1 154197.2 324748.6 485954.7 537353.7 457918.8Tây Bắc 15119.3 47037.7 63836.9 73916.4 73916.4 73916.4 78956.2 201590.2 440138.6 646768.5 762682.9 816440.3

5 và 7

4 và 8

3 và 9

2 và 10

Đông Bắc 0.0 368871.4 435215.2 241491.3 108803.8 116765.0 116765.0 116765.0 108803.8 100842.5 74305.0 34498.8Đông Nam 0.0 487560.6 781456.0 857902.8 798444.2 637056.5 395824.4 144399.5 69651.5 64555.1 47566.9 22084.6Tây Nam 0.0 30372.2 65417.0 88780.2 95789.1 198587.3 544362.7 876120.2

1098070

7 1179841.9 1074707.5 670524.0Tây Bắc 0.0 21838.9 47037.7 63836.9 68876.7 73916.4 73916.4 73916.4 68876.7 152872.6 275506.6 233508.6

1 và 11

1163487

7 1207877.7 1060689.5 537353.7Tây Bắc 0.0 15119.3 41998.0 58797.1 63836.9 68876.7 68876.7 68876.7 68876.7 68876.7 137753.3 127673.8

12

1170496

6 1231241.0 1023308.4 434555.6Tây Bắc 0.0 10079.5 36958.2 58797.1 63836.9 68876.7 68876.7 68876.7 63836.9 63836.9 95755.3 73916.4

Trang 16

5 và 7

4 và 8

3 và 9

2 và 10

Đông Bắc 0.0 99595.3 143621.0 79692.1 33729.2 33861.9 31526.6 29191.3 25024.9 22185.4 14861.0 6554.8Đông Nam 0.0 68258.5 171920.3 609111.0 303408.8 273934.3 174162.8 62091.8 27164.1 22594.3 15221.4 6404.5Tây Nam 0.0 3037.2 6541.7 8878.0 9578.9 27802.2 114316.2 254074.9 395305.4 507332.0 505112.5 308441.0

1 và 11

Đông Bắc 0.0 54455.0 71810.5 38532.5 33729.2 31553.1 29377.0 27200.9 25024.9 20433.9 13268.8 4537.9Đông Nam 0.0 54701.9 168182.9 623584.9 321484.2 311189.4 214526.7 105921.3 33126.9 20810.5 13590.5 4433.9Tây Nam 0.0 2102.7 5840.8 8177.1 11681.6 47427.3 140810.0 288629.0 418855.6 519387.4 498524.1 247182.7

12 Đông Bắc 0.0 31526.6 49917.1 33278.0 31261.2 31553.1 29377.0 27200.9 23193.8 20433.9 11676.5 3025.3Đông Nam 0.0 44237.2 163698.0 635646.5 323420.8 308997.9 228728.8 138062.9 41739.9 20810.5 11959.7 2955.9Tây Nam 0.0 1401.8 5139.9 8177.1 14718.8 64762.8 150132.0 286596.4 421378.8 529433.6 480955.0 199895.6

Trang 17

Tây Bắc 0.0 1008.0 3695.8 5879.7 6383.7 6887.7 6887.7 6887.7 7660.4 10852.3 23938.8 25131.6

Trang 18

Bảng 2.6 Sự thay đổi nhiệt hiện bức xạ qua kính theo giờ mặt trời và tháng khảo sát của toàn bộ công trình.

Trang 19

2.1.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ

 F = 1415.8873 m2: Diện tích mái tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời,m2

 ∆ttđ: hiệu nhiệt độ tương đương giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong không gian cần điều hòa, 0C

2.1.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22.

Tính toán nhiệt truyền qua vách là toàn bộ diện tích bao che gồm: tường, cửa ra vào, kính cửa sổ

Trong đó :

 Q22t– Nhiệt truyền qua tường, W;

 Q22c – Nhiệt truyền qua cửa ra vào, W;

 Q22k– Nhiệt truyền qua kính cửa sổ, W;

 ki– Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, W/m2K;

 Fi– Diện tích của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, m2;

 £t=10.6 K– Chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài và trong không gian điều hòa, K;

2.1.3.1 Tính nhiệt truyền qua tường.

Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau:

Trang 20

Q 22t = k t F t Δt, W t, W (2.13)

Tường gồm 3 lớp:

- Lớp gạch có: δg= 0.2m, λg= 0.52W/mK g= 0.2m, λg= 0.52W/mK g= 0.52W/mK

- Lớp vữa ximăng trong và ngoài có: δg= 0.2m, λg= 0.52W/mK v= 0.01m, λg= 0.52W/mK v= 0.93 W/mK

- Lớp sơn nước có thể bỏ qua

αN– Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài trời:

+ Khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: αN= 20W/m2K,

αT– Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà: αT= 10W/m2K

- Hệ số truyền nhiệt kt qua tường được xác định bằng biểu thức :

2.1.3.2 Tính nhiệt truyền qua cửa ra vào

Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính bằng biểu thức sau:

Trong đó:

 £t Chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài và trong không gian điều hòa, K;

 Fc- diện tích cửa, m2

 kc- hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m2K

 Với k được tính đối với cửa làm bằng gỗ:δg= 0.2m, λg= 0.52W/mK = 40 mm, λg= 0.52W/mK = 0.17 W/m2K

2.1.3.3 Tính nhiệt truyền qua kính cửa sổ.

Nhiệt truyền qua kính cửa sổ tính bằng biểu thức sau:

Trang 21

 Bằng việc xây dựng bảng tính excel ta có bảng kết quả sau:

Trang 22

2.1.4 Nhiệt truyền qua nền Q23

Nhiệt hiện truyền qua nền được xác định theo biểu thức sau:

Trong đó:

 Fnền: Diện tích nền, m2

 ∆t: Hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong phòng

 knền: Hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền

 Tra bảng 4.15.[1], knền= 2.15 W/m2K

Ở đây xảy ra 3 trường hợp:

o Sàn ngay trên mặt đất, lấy k của sàn bê tông dày 300mm, ∆t = tN– tT

o Sàn đặt trên tầng hầm hoặc phòng không điều hòa, ∆t = 0.5x(tN– tT)

o Sàn giữa 2 phòng điều hòa, Q23= 0

Như vậy đối với tòa nhà này thì tầng 1 có sàn đặt trên tầng hầm còn lại các tầng khác đều có sàn ở giữa 2 phòng điềuhòa nên phần nhiệt này ta chỉ cần tính toán cho tầng 1

2.1.5 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31

Nhiệt tỏa do chiếu sáng cũng gồm hai thành phần: bức xạ và đối lưu, phần bức xạ cũng bị kết cấu bao che hấp thụ, nêntác động nhiệt lên tải lạnh cũng nhỏ hơn giá trị tính toán được Vì vậy phải nhân thêm hệ số tác dụng tức thời và hệ sốtác dụng đồng thời.Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng được xác định theo biểu thức sau:

Trong đó:

- Q: Tổng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng

Q = ∑1.25xN, W (đối với đèn huỳnh quang)

Q = ∑N, W (đối với đèn dây tóc)

Ngân

Hàng

Phòng quản lý

Sảnh chính

Khu văn phòng

Sảnh thang máy

Khu văn phòng

Sảnh thang máy

N

Vậy: Q 31 = 480543 W

Trang 23

2.1.6 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q32.

Trong mỗi văn phòng làm việc, căn hộ cho thuê đều trang bị máy tính, máy photocopy, máy in,…thì mỗi máy tỏa ralượng nhiệt hiện và làm không khí trong phòng nóng lên

Nhiệt hiện tỏa ra do máy và dụng cụ điện như Tivi, DVD, Amply, máy vi tính, máy sấy tóc, bàn là, lò vi sóng, tủ lạnh, …trong gia đình hoặc văn phòng là các loại không dùng động cơ điện thì có thể tính như nguồn nhiệt tỏa của đèn sáng:

 Chọn theo tiêu chuẩn: q=0.5 W/ft2 ≈ 6 W/m2

Ngân

Hàng

Phòng quản lý

Sảnh chính

Khu văn phòng

Sảnh thang máy

Khu văn phòng

Sảnh thang máy

2.1.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4

2.1.7.1 Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng

Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng hai phương thức là đối lưu và bức xạ, được xác địnhbằng biểu thức sau:

Trang 24

2.1.7.2 Nhiệt ẩn do người tỏa vào phòng.

Nhiệt ẩn do người tỏa ra được xác định theo biểu thức sau:

Q 4â = n.q â , W

(2.28)

Trong đó:

 n- Số người trong không gian điều hòa

 qâ- Nhiệt ẩn tỏa ra từ một người

Tra bảng 4.17 và bảng 4.18 - [1] ta có bảng 2.5 sau:

Bảng 2.5 Mật độ người trong không gian điều hòa.

Diệntích(m2)

Mật độngười(m2/người)

Sốngười

Nhiệt ẩnqâ(W/người)

Nhiệthiện qh(W/người)

Bảng 2.6 Nhiệt do người tỏa vào phòng.

Vậy: Q 4 = 285727.6W

2.1.8 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN

Trong điều hòa không khí, không gian điều hòa luôn luôn phải được cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ ôxycần thiết cho hoạt động hô hấp của con người ở trong phòng Ký hiệu gió tươi ở trạng thái ngoài trời là N, do gió tươi ởtrạng thái ngoài trời với nhiệt độ tN, ẩm dung dN và entanpy IN lớn hơn trạng thái không khí ở trong nhà với nhiệt độ tT,

ẩm dung dT và entanpy IT, vì vậy khi đưa gió tươi vào phòng sẽ tỏa ra một lượng nhiệt, bao gồm nhiệt ẩn QâN và nhiệthiện QhN, chúng được tính bằng các biểu thức sau:

o dN,dT –Ẩm dung của trạng thái không khí ngoài trời và trong không gian điều hòa,g/kg

o tN , tT –Nhiệt độ của trạng thái không khí ở ngoài và trong không gian điều hòa, oC

Trang 25

o n – Số người trong không gian điều hòa, lấy theo bảng 4.17 - [1]

o l – Lượng không khí tươi cần cho một người trong một giây, lấy theo bảng 4.19 - [1]

2.1.9 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5h và Q5â

Thông thường không gian điều hòa phải được làm kín để chủ động kiểm soát lượng gió tươi cấp cho phòng nhằm tiếtkiệm năng lượng tuy nhiên luôn có hiện tượng rò lọt không khí qua các khe cửa sổ, cửa ra vào và khi mở cửa Hiệntượng này càng xảy ra mạnh khi chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn Khí lạnh có xu hướng thoát ra ởphía dưới cửa và khí nóng ngoài trời lọt vào phía trên cửa Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt mang vào được xác địnhnhư sau:

Trong đó :

 V: Thể tích của phòng, m3

 tN, tT: Nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hòa

 dN, dT: Ẩm dung của không khí ngoài và trong nhà, g/kg

 ξ: Hệ số kinh nghiệm, xác định theo bảng 4.20.[1]

Nếu số người ra vào nhiều, cửa đóng mở nhiều lần, bổ sung thêm nhiệt hiện và nhiệt ẩn sau:

 n: Số người qua cửa trong 1 giờ

 Lc: Lượng không khí lọt mỗi một lần mở cửa, m3/người, xác định theo bảng 4.21.[1]

Trang 26

Ngoài 6 nguồn nhiệt đã nêu ở trên, các nguồn nhiệt khác ảnh hưởng tới phụ tải có thể là:

- Nhiệt hiện và ẩn tỏa từ bán thành phẩm, đặc biệt khi tính toán cho các phân xưởng sản xuất chế tạo chế biếnnông, lâm, thủy sản, thực phẩm như chè, thuốc là, sợi dệt, in ấn,…

- Nhiệt hiện và ẩn tỏa ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống dẫn môi chất nóng hoặc lạnh đi qua phòngđiều hòa, các thùng chứa chất lỏng nóng ở các phân xưởng sản xuất

- Nhiệt tỏa ra từ quạt và nhiệt tổn thất qua đường ống gió vào làm cho không khí lạnh bên trong nóng lên nếu có,

…

Ở đây chúng ta chỉ tính nhiệt tác động do quạt gió và tổn thất do độ chênh nhiệt độ của đường ống gió

2.1.10.1 Lượng nhiệt không khí hấp thụ khi đi qua quạt.

Khi đi qua quạt không khí bị nóng lên do hấp thụ lượng nhiệt tỏa ra từ quạt Lượng nhiệt này chính là một phần nănglượng điện cung cấp cho quạt biến đổi thành Độ tăng nhiệt độ của các dòng khí được xác định gần đúng theo biểuthức:

Trong đó:

 H– cột áp của quạt gió bằng mm cột nước (mmH2O)

 𝜂– hiệu suất của quạt

Tra ở tài liệu [1] ta được H = 30 mmH2O, 𝜂 = 0.7

Từ đó suy ra:

∆t = 0,0078.30.(1−0.7)/0.7= 0.1 K

Đó là kết quả tính toán, kết quả này nhỏ hơn so với thực tế rất nhiều lần Trên thực tế thì ∆t có thể tăng cao hơnnhưng cũng không đáng kể, vì trong quá trình tính toán chúng ta đã sử dụng hệ số không đồng thời, hệ số tức thời nên

sự chênh lệch này có thể bỏ qua không cần phải cộng vào trong tổng phụ tải

2.1.10.2 Nhiệt tổn thất qua ống gió.

Ống gió được cách nhiệt, cách ẩm, tuy nhiên do chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài ống gió nên phải cótổn thất nhiệt

Lượng nhiệt tổn thất Q được tính toán theo biểu thức quen thuộc:

Trang 27

-𝛼𝑁: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài ống, 𝛼𝑁= 10 W/m2K

-𝛼𝑇: hệ số tỏa nhiệt phía trong ống, phụ thuộc tốc độ chuyển động của không khí, chọn 𝛼𝑇= 32 – 45 W/

m2K

-𝛿𝑖, 𝜆𝑖: bề dày, m và hệ số dẫn nhiệt, W/m2K của các vật liệu kết cấu ống gió, chủ yếu là lớp cách nhiệt,

có thể bỏ qua các lớp khác như tôn, kẽm, cách âm,…

 F: diện tích trao đổi nhiệt, bằng chu vi ngoài ống gió nhân với chiều dài, m2

 £t: độ chênh lệch nhiệt độ không khí giữa bên ngoài và bên trong ống gió: £t = tN - tT,

-tT là giá trị trung bình bên trong vì coi là tổn thất nhiệt nên nhiệt độ đầu và cuối của dòng không khí là khácnhau nên tT= 0.5(tT1+ tT2)

Nhưng do công trình ống gió chủ yếu được đặt trong không gian điều hòa nên không cần phải tính toán lượng nhiệtnày vì tN và tT được coi là bằng nhau

Diện tích

Tải lạnh

Nhiệt hiện Tầng 1

Trang 28

o Nhiệt hiện qua nền Q23 : 0.14%

o Nhiệt hiện qua trần,mái Q21 : 1.10%

o Nhiệt hiện tỏa ra từ thiết bị chiếu sáng Q31 : 10.84%

o Nhiệt hiện do máy móc tỏa ra Q32 : 5.24%

 Các thành phần chiếm tỉ trung bình:

o Nhiệt hiện truyền qua tường Q22 : 10.00%

o Nhiệt hiện tỏa ra do người Q4 : 6.44%

 Các thành phần chiếm tỉ trọng cao :

o Nhiệt hiện bức xạ mặt trời qua kính Q11 : 16.07%

o Nhiệt do gió tươi mang vào QN : 36.04%

o Nhiệt hiện do gió lọt Q5 : 14.14%

 Thành phần phụ tải gió tươi thường chiếm tỉ trọng lớn trong các công trình điều hòa văn phòng hay xưởng côngnghệ Mục đích là đảm bảo chất lượng không khí trong phòng như độ sạch, nồng độ CO2…

Trang 29

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

3.1 Phân tích và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí.

3.1.1 Hệ thống điều hòa trung tâm nước Water Chiller.

- Hệ thống điều hòa trung tâm nước là một hệ thống sử dụng nước lạnh để làm lạnh không khí qua các dàn traođổi nhiệt AHU và FCU gồm 2 loại:

- Loại giải nhiệt bình ngưng bằng nước

- Loại giải nhiệt bình ngưng bằng không khí

- Hệ thống điều hòa trung tâm nước chủ yếu bao gồm (hình 3.1):

 Máy làm lạnh nước (Water Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ 120C xuống 70C

 Hệ thống ống dẫn nước lạnh

 Hệ thống nước giải nhiệt

 Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh (hay sưởi ấm) không khí bằng nước lạnh (hay nướcnóng) có tên gọi là AHU (Air Handling Unit) hoặc FCU (Fan Coil Unit)

 Hệ thống ống gió tươi, ống gió hồi, ống gió cấp, ống gió vận chuyển và các miệng phân phốigió

 Hệ thống tiêu âm và giảm âm

 Hệ thống lọc bụi, thanh trùng và tiệt khuẩn cho không khí

 Bộ làm lạnh không khí sơ bộ - PAU (Preliminary Air Handling Unit) nếu có

 Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm trong phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi vàphân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệtoàn bộ hệ thống

 Hệ thống giải nhiệt nước cho bình ngưng như là tháp giải nhiệt bằng gió hoặc là bình ngưngđược giải nhiệt trực tiếp bằng không khí

Hình 3.1: Các bộ phận chính củ hệ thống điều hìa trung tâm nước.

Trang 30

- Nguyên lý hoạt động của hệ thống (hình 3.2):

Hình 3.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống.

 Nước lạnh vào chiller thường ở 12oC và được làm lạnh trong thiết bị bay hơi xuống 7oC, sau đó nướcđược dẫn đến các thiết bị AHU,FCU để trao đổi nhiệt với không khí trong phòng Sau đó nước lạnh lạiquay về chiller kết thúc vòng tuần hoàn nước

 Môi chất giải nhiệt cho quá trình ngưng tụ của tác nhân có thể là không khí hoặc là nước Nếu hệthống được giải nhiệt bằng nước, nước sau khi ra khỏi bình ngưng sẽ được bơm qua tháp giải nhiệt

để được làm giảm nhiệt độ rồi sau đó được hồi về bình ngưng và tiếp tục chu trình

 Không khí sau khi đi qua AHU,FCU sẽ được thổi vào phòng Tùy vào yêu cầu của từng loại không gian,không khí hồi về có thể được thải ra ngoài hoàn toàn hoặc một phần, phần còn lại sẽ được hồi về vàhòa trộn với gió tươi

3.1.2 Hệ thống máy lạnh VRV.

Đặc điểm nổi bật của máy lạnh VRV là một dàn nóng có thể kết nối được với nhiều dàn lạnh khác nhau và công suấtlàm việc của máy có thể thay đổi theo nhu cầu sử dụng phụ tải lạnh của công trình thông qua thay đổi lưu lượng tácnhân lạnh qua các thiết bị của máy lạnh Một số đặc điểm chính của hệ thống:

- Dàn nóng:

 Đối với dòng sản phẩm VRV IV của hãng DAIKIN, công suất lớn nhất của mỗi dàn nóng riêng

lẻ là 20 HP, khi kết nối thành nguyên cụm có thể đạt công suất 60 HP tương ứng với năngsuất lạnh là 168 kW Để áp dụng phương án này cho các tòa nhà lớn, người ta có thể lắp đặtnhiều cụm dàn nóng lại với nhau

 Dàn nóng có ba loại: 1 chiều lạnh, 2 chiều nóng lạnh, loại thu hồi nhiệt ( đồng thời một sốdàn làm lạnh, một số dàn khác sưởi ấm)

Trang 31

 Dàn nóng có từ 1 tới 4 máy nén, trong đó có một máy nén biến tần, riêng dòng sản phẩmVRV4, các máy nén đều là máy nén loại biến tần.

 Điều chỉnh năng suất lạnh từ 21 cấp (5HP) trở lên (4% - 100%)

 Một cụm dàn nóng có thể kết nối tối đa 64 dàn lạnh khác nhau

- Dàn lạnh:

 Tác nhân lạnh sau khi được ngưng tụ tại dàn ngưng sẽ được phân phối đến các dàn lạnh và thực hiệnquá trình tiết lưu, trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí trong không gian cần điều hòa Có 9 kiểu dànlạnh khác nhau với 6 cấp năng suất lạnh

- Chiều dài đường ống gas:

 Hệ VRVIII đã có thể kết nối giữa dàn nóng và dàn lạnh với khoảng cách đường ống gas dài tới 165m,trên thực tế thì chiều dài tương đương là khoảng 190m

 Độ cao chênh lệch giữa dàn ống và dàn lạnh là 90m và độ cao chênh lệch giữa các dàn lạnh có thể là15m Các modul dàn nóng cũng có thể lắp ở độ cao chênh lệch tới 5m Do đó việc bố trí máy cho cáctòa nhà đến 30 tầng là một điều rất dễ dàng

Trang 32

Hình 3.4 Đường ống gas hệ VRV.

3.1.3 So sánh hệ thống Water Chiller và VRV.

Bảng 3.1- So sánh giữa hệ thống điều hòa trung tâm nước và VRV

Năng suất lạnh

Công suất cụm dàn nóng đạt 60HP kết hợp tối đa 64dàn lạnh Q0=168 kW(50RT) Tuy nhiên nếu sử dụngquá nhiều cụm dàn nóng thì sẽ tốn nhiều diện tíchlắp đặt

>100 RT cho văn phòng

>1500 RT cho khách sạn

Lắp đặt Nhanh, tuy nhiên yêu cầu về thi công đường ống

đồng phải tuân thủ đúng quy định Phức tạp hơn do có 2 đường ống nước và gió.

Do làm lạnh không khí bằng nước lạnh nên có rò

rỉ cũng ít gây ảnh hưởng đến không gian điều hòa

Đầu tư ban đầu Hiện nay tổng đầu tư cả hai hệ thống gần bằng nhau

Công trình Nhà cao tầng, văn phòng, khách sạn…

Xưởng sản xuất, nhà cao tầng, văn phòng, kháchsạn có diện tích lớn

Ứng dụng Điều hòa dân dụng.

Điều hòa dân dụng, đặc biệt thích hợp cho côngnghệ

Trang 33

 Công trình E-Tower là văn phòng cao cấp,với tải lạnh khoảng 1260 TR,với tổng diện tích sàn điều hòa gần86541.681m2

và có yêu cầu phải đảm bảo độ sạch, nhiệt ẩm của không gian làm việc Đồng thời tải hệ thống ítthay đổi hay nói cách khác lịch làm việc của nhân viên đều đặn, cũng như lượng khách hàng đến văn phòng cũng

đã được tính trước Do đó ta chọn hệ thống làm lạnh trung tâm nước là hợp lý

 Các thiết bị đi kèm là :

o Máy làm lạnh nước hay còn gọi là Water Chiller

o Các hệ thống đường ống nước, đường ống gió

o Van và thiết bị điều khiển

o Bơm nước lạnh Chiller và bơm nước tháp giải nhiệt

o Tháp giải nhiệt

o Các FCU (Fan Coil Unit), AHU ( Air Handling Unit)

o Các PAU (Primary Air Unit) – bộ làm lạnh không khí sơ bộ

o Miệng gió, ống gió, lưới lọc, phin lọc bụi và một số thiết bị khác…

3.2 Lựa chọn tác nhân lạnh.

3.2.1 Yêu cầu đối với tác nhân lạnh.

Do những đặc điểm của chu trình lạnh, hệ thống thiết bị và điều kiện vận hành, môi chất lạnh cần cónhững đặc điểm sau đây:

o Áp suất ngưng tụ không được quá cao (<15 ÷ 20bar).

o Nhiệt độ cuối tầm nén phải thấp

o Áp suất bay hơi không quá thấp (>1bar).

o Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều

o Năng suất lạnh riêng thể tích càng lớn, máy càng gọn nhẹ

o Độ nhớt càng nhỏ, tổn thất áp suât trên đường ống càng nhỏ

o Hệ số dẫn nhiệt càng lớn càng tốt

o Dầu bôi trơn càng hòa tan nhiều môi chất lạnh thì càng dễ bôi trơn

o Càng hòa tan nước nhiều thì càng đỡ tắc van tiết lưu

o Không dẫn điện để có thể sử dụng cho máy nén kín và nữa kín

Trang 34

• Không được độc hại đối với con người và cơ thể sống.

• Không được ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm bảo quản

• Cần có mùi đặc biệt để dễ phát hiện rò rỉ Nếu không có mùi có thể pha thêm chất có mùi nếu chất đókhông ảnh hưởng đến chu trình lạnh

Global WarmingPotential Best Efficiency (COP)

Atmospheric HalfLife

Leakrate

Trang 35

Info Source UNEP, Monreal Protocol IPCC, Kyoto Protocol ARI550 UNEP/IPCC LEED

Bảng 3.2 – Thông số các tác nhân lạnh phổ biến.

Trang 36

Thiết bị ngưng tụ

Thiết bị bay hơi

Máy nén Van tiết lưu

3

2

1' 1 4

3'

1' 1 4

3'

S

logp T

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT

4.1 Nguyên lý chu trình.

Chu trình nhiệt được biểu diễn trên đồ thị T-S và logp – i như sau :

Hình 4.2 – Đồ thị T-S và logp – I.

 Quá trình 1' – 2 : hơi Freon được nén đoạn nhiệt trong máy nén

 Quá trình 2 – 3 : hơi quá nhiệt ngưng tụ, áp suất pk = const, thải nhiệt ra môi trường xung quanh và biến thành lỏngsôi ở điểm 3, tại đây giá trị p2 = p3 = pk

 Quá trình 3' – 4 : tác nhân lạnh đi qua van tiết lưu, áp suất từ pk bị giảm xuống po,giá trị entanpi của hơi không đổi: i4

= i3'

Hình 4.1 – Sơ đồ nguyên lý chu trình.

i

Trang 37

 Quá trình 4 – 1 : hơi bảo hòa ẩm ở điểm 4 đi vào bình bay hơi, nhận nhiệt tại nguồn lạnh (nhiệt do nước hoặc khôngkhí cung cấp) ở áp suất po = const và bay hơi biến thành hơi bão hòa khô (điểm 1), ( hoặc hơi quá nhiệt) tại đây

p4=p1=po, và được tiếp tục được hút vào máy nén Và quá trình cứ tiếp tục theo vòng tuần hoàn như vậy

4.2 Chọn nhiệt độ thiết kế.

 Nhiệt độ sôi t0

4 Nhiệt độ sôi t0 ảnh hưởng rất lớn đến năng suất lạnh q0

5 Khi t0 giảm thì năng suất lạnh giảm, công máy nén tăng,tổn thất trong van tiết lưu tăng

6 Nhiệt độ sôi của tác nhân lạnh trong ứng dụng cho điều hòa không khí mà cụ thể là trong máy làm lạnh nước(Water Chiller) thì chọn lớn hơn 00C

7 Vậy ta chọn nhiệt độ sôi của tác nhân lạnh R134A là t0 = 40C (bảng 5.1 tài liệu [3])

 Nhiệt độ nước lạnh ra bình bay hơi tn2

o Để đảm bảo tốt cho quá trình trao đổi nhiệt giữa nước và bề mặt ngoài của Coil lạnh, nên chọn độ chênh lệchgiữa nhiệt độ nước ra khỏi bình bay hơi và nhiệt độ sôi của tác nhân lạnh như sau: £tn = tn2 – t0 ≥ 3oC Vậy tachọn ∆tn = 30C

 tn2 = t0 + 3 = 4 + 3 = 70

C

 Nhiệt độ nước lạnh vào FCU tF1

o Khi nước đi từ bình bay hơi tới các FCU sẽ có sự tổn thất nhất định Nhưng ta xem phần bù cho tổn thất này là

hệ số đồng thời ở các thời điểm cực đại của mỗi FCU Tức là tại một thời điểm nào đó, sẽ không có đồng thờixảy ra phụ tải cực đại tại các FCU ( do các hệ số đồng thời của bức xạ mặt trời, hệ số sử dụng phòng, hệ số bức

xạ tức thời của nhiệt truyền qua tường, nhiệt chiếu sáng, ) nên sẽ có một phần công suất của Chiller sản xuấtkhông dùng cho các FCU và có thể xem nó như là dùng một phần đó để bù vào các tổn thất trên đường ống

Do đó ta xem như không có tổn thất trên đường ống nước

Vậy: tF1 = tn2 = 70

C

 Nhiệt độ nước lạnh ra FCU tF2

o Cũng như phần trên, khi ta xem như không có tổn thất trên đường ống nước nên nhiệt độ nước ra khỏi FCUcũng chính là nhiệt độ nước trước khi đi vào bình bay hơi

o Theo [3], trang 251 thì độ chênh lệch nhiệt độ qua bình bay hơi của Chiller là 50

C Như vậy thì nhiệt độ nước rakhỏi FCU và đi vào bình bay hơi là:

tF2 = 7 + 5 = 120

C

 Nhiệt độ nước lạnh vào bình bay hơi tn1

o Chính là nhiệt độ nước lạnh vừa ra khỏi FCU, tn1 = tF2 = 120

C

 Nhiệt độ nước ra khỏi tháp giải nhiệt tT2

o Ta cũng xem như tổn thất nhiệt trên đường ống phía tháp giải nhiệt và bình ngưng là bằng không Từ đó ta cónhiệt độ nước ra khỏi tháp giải nhiệt chính bằng nhiệt độ nước bắt đầu đi vào bình ngưng

o Ta có công thức tính tT2 như sau: tT2 = tư + (2 ÷ 5 )0C

Trong đó tư là nhiệt độ nhiệt kế ướt Tra đồ thị I – D của không khí ẩm khi biết trạng thái không khí ngoài trời là

tN =32.80C và φ = 83%, ta tra được

tư = 30.270

C suy ra:

tT2 = tư + (2 ÷ 5 )0C = 320C

Trang 38

 Nhiệt độ nước vào tháp giải nhiệt tT1.

£tn = tT1 – tT2 = (2 ÷ 6 ¿0C = 50C, vậy: tT1 = 370C

 Nhiệt độ nước vào bình ngưng

o Do bỏ qua tổn thất nhiệt độ trên đường ống nên nhiệt độ nước trước khi vào bình ngưng chính bằng nhiệt độnước sau khi ra khỏi tháp giải nhiệt

tBN1 = 320C

 Nhiệt độ nước ra bình ngưng

o Do cũng bỏ qua tổn thất nhiệt độ trên đường ống nên nhiệt độ nước sau khi ra khỏi bình ngưng chính bằngnhiệt độ nước trước khi vào tháp giải nhiệt

4.3 Thông số trạng thái tác nhân lạnh.

 Điểm 1 : hơi bão hòa khô

 Điểm 2 : hơi quá nhiệt

o s2 = s1' = 1.7452 kJ/kgK và p2 = pk = 1101.05 kPa ( tra theo tk = 43oC ) và :

Trang 40

CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ

5.1.1 Phân loại và chọn loại máy nén.

Máy nén lạnh là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống lạnh có sử dụng máy nén hơi.Trong hệ thống đó, máynén lạnh có nhiệm vụ là hút hơi tác nhân lạnh từ bình bốc hơi có áp suất thấp p0, nhằm duy trì áp suất không đổitrong bình bốc hơi và nén hơi đến áp suất ngưng tụ pk trong bình ngưng tụ

Tác nhân lạnh thực hiện chu trình khép kín thông qua sự hoạt động có máy nén làm cho tác nhân lạnh có khảnăng thu nhiệt ở nguồn lạnh và nhả nhiệt ở nguồn ấm

Người ta phân loại thiết bị máy nén chủ yếu theo áp suất nén cao hay thấp, điều kiện làm việc và chức năng đểphân loại các thiết bị máy nén khí

Ngày nay, loại máy nén được sử dụng rộng rãi nhất là loại máy nén tạo ra áp suất cao bằng việc tiêu tốn công Loạinày phân thành nhiều loại như máy nén tuabin, máy nén thể tích,…Trong luận văn này ta chỉ đi tìm hiểu loại máynén thể tích

Máy nén thể tích bao gồm loại máy nén piston, máy nén trục vít, máy nén rotor, máy nén xoắn ốc Máy nén thểtích hoạt động theo nguyên lý làm việc như sau: dùng các cơ cấu cơ học để giảm thể tích của hơi tác nhân lạnh ởbên trong máy nén và tiêu hao đi một công, nâng áp suất của tác nhân lạnh từ giá trị áp suất sôi lên đến giá trị ápsuất ngưng tụ cần mong muốn

 Máy nén piston:

Nhược điểm của máy nén piston là gây ồn, các chi tiết chuyển động tính tiến nên kéo theo lực quán tínhlớn Do có xupap đầu hút và đầu đẩy nên tổn thất áp suất đầu hút và đầu đẩy lớn Tỉ số nén lại nhỏ, muốn có tỉ sốnén co lại phải sử dụng máy nén có nhiều cấp nén.Máy nén piston có kích thước lớn, có công suất từ nhỏ đến lớn

 Máy nén trục vít:

Không có các chi tiết chuyển động tịnh tiến và các lực quán tính kèm theo nên độ ồn giảm xuống Chúng

có độ tin cây cao, tốc độ quay nhanh từ 1500 đến 15000 vòng/phút nên kích thước máy nhỏ gọn Các tổn thất ápsuất đầu đẩy và đầu hút đều nhỏ vì không có xupap, không có hiện tượng va đập thủy lực Có thể làm việc vớinhiều tác nhân lạnh khác nhau mà không cần phải thay đổi nhiều về cấu tạo, điều chỉnh công suất

Rất kinh tế nhờ sự thay đổi được tốc độ quay của máy nén linh hoạt, tỉ số nén không bị ảnh hưởng bỏitốc độ quay Khả năng gây ồn ít hơn so với loại máy nén piston

Có khả năng điều chỉnh công suất linh hoạt, thuận lơi cho việc tự động hóa hệ thống lạnh một cách tối

ưu nhất và tiết kiệm điện nhất

Cấu tạo của máy nén xoắn ốc: phần chính máy nén được cấu tạo như hai cái đĩa, trên mỗi đĩa có vòngxoắn ốc, hai đĩa được úp với nhau nên hai vòng xoắn ốc đó được lồng vào nhau Đĩa trên thì cố định, dĩa dưới thìchuyển động quay lệch tâm so với đĩa trên

Kết luận:

 Ta chọn máy nén trục vít vì nó có các đặc tính kỹ thuật đáp ứng tốt về hiệu suất hệ thống, năng suất, cácchế độ giảm tải,chi phí giá thành, tuổi thọ,…

Định dạng
Số trang	109
Dung lượng	8,23 MB