Thiết kế hệ thống điều hòa không khí sử dụng VRF giải nhiệt nước kết hợp hệ thống nước nóng trung tâm heat pump cho khách sạn queen ann nha trang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCMKHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC --- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM VRF GIẢI NHIỆT NƯỚC KẾT HỢP HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG TRUN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM VRF GIẢI NHIỆT NƯỚC KẾT HỢP HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG TRUNG TÂM HEAT PUMP CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG

Sinh viên thực hiện:

• Đỗ Đào Quốc Xuân - 13147086

• Trần Thanh Tân- 13147059

GVHD: Ts Lê Minh Nhựt & Công ty Mitsubishi Electric Việt Nam

1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK

2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK

3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÔNG GIÓ

4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG

4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG

NỘI DUNG CHÍNH

5 KẾT HỢP HỆ THỐNG VRF VÀ HEAT PUMP

5 KẾT HỢP HỆ THỐNG VRF VÀ HEAT PUMP

1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

• Tiêu chuẩn ASHRAE Handbook

• Tiêu chuẩn Việt Nam 5687-2010 về thông gió

• Tiêu chuẩn Việt Nam 4513-1988 về cấp thoát nước

• Tiêu chuẩn CP 13 Singapore

• Phần mềm Trace 700, Duct Checker, Design tool (Mitsubishi Electric)

3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHO CÔNG TRÌNH 3.1 Giới thiệu chung về công trình

Mid temp water supply

Close circuit

Tank HWHP

Nước nóng

70 o C

Nước lạnh cấp vào

+

3.2 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm VRF và nước nóng trung tâm HeatPump

3.3 Thiết kế hệ thống điều hòa không khí

Mục tiêu

Tính tải lạnh cho công trình

Lựa chọn thiết bị cho công trình

Tính chọn tháp giải nhiệt

3.3.2 Thông số tính toán

* Thông số tính toán không khí bên ngoài

* Thông số tính toán không khí trong nhà

3.3.3 Phương pháp tính tải lạnh

* Phần mềm Trane Trace 700

3.3.4 Lựa chọn thiết bị cho công trình.

* Hệ thống VRF gas R410A

• Máy nén biến tần (inverter)

• Model dàn lạnh đa dạng

• Chiều dài và chênh lệch độ cao đường ống gas lớn

• Điều khiển hiện đại

• Một số thiết bị sử dụng trong công trình

3.3.5 Tháp giải nhiệt.

* Giới thiệu chung

* Tính chọn tháp

𝑄=𝑄 𝑐 + 860 ¿¿

(tons lạnh)

( Mục 8 System Design Guide, phần b, MEVN Handbook)

: Tổng tải lạnh thiết kế cho toàn bộ khu vực điều hòa ( Kcal/h) 

: Tổng nhiệt thải cực đại vào nước giải nhiệt khi tất cả dàn nóng hoạt đôg đồng thời(kW) 

: Công suất trên trục của bơm tuần hoàn ( kW) 

Tháp giải nhiệt kiểu kín Poongcheon PIC-3267W

THIẾT KẾ HỆ THỐNG

THÔNG GIÓ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG

Các bước thiết kế thông gió cơ bản

Tham khảo các lý thuyết và tiêu chuẩn thiết kế về thông gió cho khách sạn

Tính toán lưu lượng gió tươi cần cấp

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG

CÁC LÝ THUYẾT VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ ĐÃ THAM KHẢO

• TCVN 5687: 2010 – Thông gió – Điều hòa không khí – tiêu chuẩn thiết kế

• Tiêu chuẩn CP 13 – Singapore, 1999

• ASHRAE Handbook – 2001

CÁC LÝ THUYẾT VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ ĐÃ THAM KHẢO

1 TCVN 5687: 2010 – Thông gió – Điều hòa không khí – tiêu chuẩn thiết kế.

Tiêu chuẩn cấp gió tươi

1 TCVN 5687: 2010 – Thông gió – Điều hòa không khí – tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn hút gió thải

2 Tiêu chuẩn CP 13 – 1999, Singapore

Tiêu chuẩn cấp gió tươi cho khu vực tiện nghi.

CÁC LÝ THUYẾT VÀ TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ ĐÃ THAM KHẢO

3 ASHRAE Handbook, 2001.

Tổn thất trong đường ống gồm có 2 loại chính: Tổn thất do ma sát và tổn thất cục bộ

Tổn thất ma sát, ta có phương trình Darcy như sau:

Ở các vị trí chuyển tiếp, vùng chảy rối thì hệ số ma sát có thể tính theo phương trình Colebrook (Colebrook 1938-39)

Hệ số Reynolds có thể được tính theo phương trình sau đối với không

khí tiêu chuẩn:

Đường kính thủy lực của ống có thể tính như sau:

Tổn thất cục bộ

Hệ số tổn thất cục bộ: Hệ số trở lực của lưu chất là tỉ lệ giữa tổng tổn thất áp với áp suất động

tại mặt cắt:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG

Tính chọn quạt cho hệ thống cấp gió tươi và hệ thống hút gió thải

Khu Vực D Tích Số người

Lượng không khí yêu cầu

Tổng lưu lượng

Chọn Quạt

Khu văn phòng 119 18 30.0 540

660 Kho tổng hợp 37 3 30.0 90

Kho vải lanh 28 1 30.0 30

Nhà ăn nhân viên 50 40 30.0 1200 1200

Phòng D Tích người Số Lượng không khí yêu cầu Tổng lưu lượng Chọn Quạt

  m 2   m3/h.người m3/ h m3/h TẦNG 7 - 26      

Kết quả tính toán tổn thất áp trên đường ống cấp gió tươi

=> Ta chọn

150 Pa.

Kết quả tính toán tổn thất áp trên đường ống cấp gió tươi

=> Ta chọn

150 Pa.

Kết quả tính toán tổn thất áp trên đường ống cấp gió tươi cho khách sạn Queen Ann

Phòng D. Tích C. Cao Khối tích Lần trao đổi Tổng LL

Kết quả tính toán lưu lượng gió thải cần hút cho các khu vực

Phòng D Tích C Cao Khối tích Lần trao đổi Tổng LL

Kết quả tính toán tổn thất áp suất trên đường ống gió thải.

Bảng lựa chọn lưu lượng và cột áp quạt cho các khu vực khách sạn Queen Ann

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG

Tính toán kích thước đường ống gió cấp và gió hồi.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP GIÓ TƯƠI CHO KHÁCH SẠN QUEEN ANN NHA TRANG

Tính toán kích thước đường ống gió cấp và gió hồi.

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG TRUNG

TÂM HEAT PUMP

Hình 3.39 Thống kê lượng điện tiêu thụ trong một công trình

(Theo ECCJ – The Energy Conservation Center, Japan – 2013)

Một số phương pháp sản xuất nước nóng truyền thống

Máy nước nóng cục bộ (Dùng điện trở gia nhiệt)

Hình 3.40 Máy nước nóng cục bộ

Dùng lò hơi công nghiệp,

Hình 3.41 So sánh Lò hơi và Heat Pump

Dùng hệ thống gia nhiệt nước bằng năng lượng mặt trời

Hình 3.42 Hệ thống nước nóng năng lượng mặt trời

HOT WATER HEAT PUMP

1 Nguyên lí hoạt động

2 Phân loại

Heat Pump giải nhiệt gió

Hình 3.46 Sơ đồ nguyên lí hoạt

động của Heat Pump giải nhiệt gió

2 Phân loại

Bơm nhiệt giải nhiệt nước

Hình 3.48 Bơm nhiệt giải nhiệt

nước

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG CHO KHÁCH SẠN QUEEN

ANN

1 Các tiêu chuẩn thiết kế:

• Nhiệt độ lấy theo số liệu thống kê QCXDVN 02: 2008/BXD

• Nhiệt độ môi trường và nhiệt độ nước lấy theo JRA4060 Standart Test Condition

• Quy chuẩn về hệ thống cấp thoát nước TCVN 4513-1988

• Tiêu chuẩn TCVN 33:2006 về cấp nước, mạng lưới đường ống và công trình

THIẾT KẾ HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG CHO KHÁCH SẠN QUEEN

ANN

1 Phần mềm tính toán nhu cầu nước nóng cho khách sạn của Cty Mitsubishi Electric Vietnam

Hình 3.50 Thông tin dự án

Hình 3.51 Các thông số về yêu cầu nước nóng

3 Kết quả tính toán nhu cầu nước nóng của khách sạn Queen Ann

Hình 3.52 Bơm nhiệt CRHV-P600YA-HPB

Hình 3.53 Tank chứa nước nóng SAC 5000 (5000l)

4 Nguyên lí hoạt động của hệ thống Heat Pump của khách sạn Queen Ann

Hình 3.55 Sơ đồ

nguyên lí hệ thống Heat Pump

KẾT HỢP HỆ THỐNG VRF VÀ HỆ THỐNG

HEAT PUMP

MỤC ĐÍCH

Tận dụng VRF làm nguồn nhiệt

Giảm tải tháp giải nhiệt

Tiết kiệm năng lượng

Tăng hiệu suất hệ thống, tăng tuổi thọ thiết bị

Hình 3.56 Heat Pump dùng nguồn địa nhiệt làm heat source

Hình 3.57 Heat Pump dùng nguồn nhiệt từ các hồ

nước nóng làm Heat Source

2 Nguyên lý hoạt động

Hình 3.58 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của hệ kết hợp VRF và Heat Pump

3 Hiệu quả năng lượng

Q  RT  kW

Trung bình, một ngày Heat Pump sẽ chạy trung bình 20 giờ Với giá điện trung bình hiện nay là 3000 đồng/kWh Chi phí điện tiết kiệm được trong một ngày:

THANK

YOU