BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO TỊA NHÀ AN PHÚ PLAZA Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Được Lê Đức Vũ Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa: 2007 – 2011 Tháng 5/2011 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO TỊA NHÀ AN PHÚ PLAZA Tác giả NGUYỄN VĂN ĐƯỢC LÊ ĐỨC VŨ Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Công nghệ Nhiệt lạnh Giáo viên hướng dẫn: Th.S: Nguyễn Hùng Tâm Ks: Trần Trương Kim i LỜI CẢM TẠ Con xin chân thành cảm ơn cha, mẹ, người thân giúp đỡ để có ngày hôm Xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu Trường Đại Học Nơng Lâm TP.HCM q thầy cô Khoa dạy bảo giúp đỡ chúng em suốt thời gian học trường Thành tâm biết ơn thầy Th.S Nguyễn Hùng Tâm- Giảng viên Khoa Cơ khí- Cơng nghệ, Đại Học Nơng Lâm TP.HCM KS Trần Trương Kim hết lòng hướng dẫn bảo nhiều kiến thức suốt trình thực đề tài Những người thực đề tài xin chân thành cảm ơn KS Dương Văn Duy, người cung cấp nhiều kiến thức thực tế thời gian thực tập Chân thành cảm ơn tập thể lớp DH07NL góp ý thời gian thực đề tài Nhóm sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Được Lê Đức Vũ ii TÓM TẮT Đề tài thực hiện: “Thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho tòa nhà An Phú Plaza”, số 117-119 Lý Chính Thắng, Quận 3, Thành phố Hồ Chí Minh Với đề tài luận văn em phân tích, lựa chọn phương án thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho tòa cao ốc với mục tiêu đáp ứng đầy đủ yêu cầu cung cấp lạnh quy định ngành điều hòa khơng khí Nội dung sau: Chương 1: MỞ ĐẦU Chương 2: TỔNG QUAN Giới thiệu lịch sử kỹ thuật lạnh, điều hòa khơng khí yếu tố ảnh hưởng mơi trường lên thể người… Ngồi giới thiệu số hệ thống điều hòa khơng khí thường sử dụng thiết kế Chương 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN Trong chương em trình bày phương pháp tính tốn, chọn phương pháp thiết kế cho cơng trình Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ở chương trình bày phần sở tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí tính tốn cụ thể phụ tải lạnh cho cơng trình, chọn máy tính tốn thơng gió chọn quạt cho tầng hầm Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ iii MỤC LỤC Trang tựa i Lời cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách hình vii Danh sách bảng viii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích Chương TỔNG QUAN 2.1 Mục đích ý nghĩa việc điều hòa khơng khí 2.2 Một số phương pháp điều hòa khơng khí 2.2.1 Hệ thống điều hòa kiểu cục 2.2.2 Hệ thống điều hòa trung tâm 2.2.2.1 Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu Watter Chiller 2.2.2.2 Hệ thống điều hòa khơng khí kiểu VRV 2.3 Chọn phương pháp điều hòa khơng khí 2.4 Giới thiệu chọn thơng số thiết kế trong, ngồi nhà 2.4.1 Cấp điều hòa khơng khí 10 2.4.2 Chọn thông số thiết kế nhà 11 iv 2.4.2.1 Nhiệt độ, độ ẩm 11 2.4.2.2 Gió tươi hệ số thay đổi khơng khí 12 2.4.2.3 Độ ồn cho phép 12 2.4.2.4 Tốc độ khơng khí 12 2.4.3 Chọn thơng số tính tốn ngồi nhà 13 Chương PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 15 3.1 Phương pháp 15 3.2 Phương tiện 16 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17 4.1 Giới thiệu cơng trình 17 4.2 Cơ sở tính tốn thiết kế 19 4.2.1 Cấp điều hòa khơng khí 19 4.2.2 Thông số thiết kế nhà 20 4.3 Kết tính tốn thiết kế 20 4.3.1 Tính nhiệt thừa ẩm thừa cho tầng 20 4.3.1.1 Nhiệt xâm nhập qua cửa kính xạ mặt trời Q11 20 4.3.1.2 Nhiệt truyền qua mái xạ chênh lệch nhiệt độ Q21 24 4.3.1.3 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q22 25 4.3.1.4 Nhiệt truyền qua tường 25 4.3.1.5 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ 26 4.3.1.6 Nhiệt tỏa đèn chiếu sáng Q31 26 v 4.3.1.7 Nhiệt tỏa từ máy móc Q32 27 4.3.1.8 Nhiệt nhiệt ẩn người tỏa Q4 28 4.3.1.9 Nhiệt nhiệt ẩn gió tươi mang vào QhN QâN 28 4.3.1.10 Nhiệt nhiệt ẩn gió lọt mang vào Q5h Qâh 29 4.3.1.11 Các nguồn nhiệt khác 30 4.3.2 Tính chọn máy thiết bị hệ thống điều hòa khơng khí 30 4.3.3 Chọn cụm dàn lạnh cho hệ thống VRV 31 4.3.4 Chọn cụm dàn nóng cho hệ thống VRV 31 4.3.5 Tổ chức trao đổi khơng khí phòng 31 4.3.6 Chọn bố trí miệng thổi miệng hồi gió lạnh 32 4.3.7 Tính chọn tiết diện ống cấp gió tươi 33 4.3.8 Thiết kế đường ống khí thải chọn quạt 35 4.3.8.1 Thiết kế đường ống khí thải 35 4.3.8.2 Chọn quạt hút khí thải 35 4.3.9 Chọn ống dẫn tác nhân lạnh máy VRV III 36 4.3.10 Tính tốn thơng gió cho tầng hầm chọn quạt 37 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Đề nghị 40 PHỤ LỤC 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 4.1 Vị trí cơng trình An Phú Plaza 18 Hình 4.2 Kết xác định miệng gió từ phần mềm Duct Checker 32 Hình 4.3 Kết xác định vận tốc gió từ phần mềm Duct Checker 33 Hình 4.4 Kết xác định tiết diện ống từ phần mềm Duct Checker 34 Hình 4.5 Kết chọn quạt cấp gió tươi tầng từ phần mềm Twin City Fan 35 Hình 4.6 Kết chọn quạt hút gió thải tầng từ phần mềm Twin City Fan 36 Hình 4.7 Phần mềm VRV III chọn máy ống gas 37 Hình 4.8 Kết chọn quạt hút gió thải tầng hầm 38 Hình 4.9 Kết chọn quạt cấp gió tươi tầng hầm 39 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa cửa sổ Bảng 2.2 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa trung tâm Watter Chiller Bảng 2.3 Bảng so sánh ưu nhược điểm máy điều hòa VRV Bảng 2.4 Các thông số thiết kế nhà cơng trình 12 Bảng 2.5 Thơng số tính tốn ngồi nhà theo ĐHKK cấp theo TCVN 5687-1992 13 Bảng 2.6 Các thơng số thiết kế ngồi nhà cơng trình 14 Bảng 4.1 Kết Q11 24 Bảng 4.2 Kết Q31 27 Bảng 4.3 Kết Q32 27 Bảng 4.4 Nhiệt tỏa từ thể người 28 Bảng 4.5 Kết nhiệt tỏa từ gió tươi 29 Bảng 4.6 Kết nhiệt tỏa từ gió lọt 29 Bảng 4.7 Một số đặc điểm dàn lạnh FXDQ63NBVE 31 Bảng 4.8 Một số đặc điểm cụm dàn nóng RXQ54PAY1 31 Bảng 4.9 Tiết diện ống gas ống nước ngưng 36 viii MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, thời buổi kinh tế đất nước ta ngày phát triển với vị trí địa lý thuận lợi, sách mở cửa giao thương với nước khắp giới nên tòa nhà cao tầng mọc lên nhanh chóng để giải nhu cầu sở hạ tầng Bên cạnh đó, tình trạng dân số ngày đông đất đai hạn hẹp, người có xu hướng tập trung khu vực thành phố lớn để sinh sống, làm việc nguyên nhân để tòa nhà phát triển theo chiều cao theo xu hướng giới Vì vậy, việc lắp đặt hệ thống điều hòa khơng khí khơng thể thiếu Do đó, việc tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho nhà cao tầng cần thiết, nhằm giải tốt yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn khoa học lĩnh vực điều hòa khơng khí: nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió khơng gian cần điều hòa ưu tiên khác độ ồn, độ khơng khí… tạo mơi trường sinh sống làm việc thoải mái, đáp ứng yêu cầu tiện nghi người, mang lại hiệu cao công việc… Xuất phát từ nhu cầu cấp bách trên, kết hợp kiến thức học tập trường đồng ý Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ Trường Đại Học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh chúng em tiến hành thực đề tài " THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO TÒA NHÀ AN PHÚ PLAZA " hướng dẫn thầy Th.S Nguyễn Hùng Tâm KS Trần Trương Kim với mong muốn tạo môi trường sống, làm việc tốt cho người Mục tiêu đề tính tốn, lựa chọn hệ thống điều hòa khơng khí đảm bảo khả loại bỏ hết nguồn nhiệt thừa phát sinh tòa nhà Thiết kế lắp đặt đường ống bảo đảm phân phối không khí cho tầng thật đồng thích hợp, không làm phá vỡ mỹ quan nhà Giải tốt vấn đề mặt kỹ thuật gió cấp, gió tươi, gió thải… tạo mơi trường làm việc thật thoải mái, không gây hại đến sức khỏe người làm việc môi trường điều hòa khơng khí KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.4 Kết luận Hệ thống điều hòa khơng khí cho cơng trình “An Phú Plaza” thiết kế với hệ thống máy điều hòa VRVIII hãng Daikin tiếng Hệ thống hoàn toàn phù hợp với thiết kế kết cấu cơng trình, khơng đảm bảo tính thẩm mỹ mà đáp ứng u cầu xử lý độ khơng khí khống chế lượng nhiệt ẩm khơng gian điều hòa, tạo điều kiện vi khí hậu tốt theo điều kiện chủ đầu tư Vòng tuần hồn hệ thống hoàn toàn tự động tạo nên khơng khí làm thoải mái cho người Dàn lạnh với miệng thổi khuếch tán, kiểu dáng đẹp, loại đại Giảm diện tích lắp đặt, dễ vận hành kiểm tra bảo dưỡng, tiết kiệm điện … Với ưu điểm nối bật, hệ thống điều hòa VRVIII Daikin lựa chọn hợp lý 4.5 Đề nghị Với đề tài : “Thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho tòa nhà An Phú Plaza” thiết kế :  Đã tính tốn phụ tải  Đã chọn hệ thống điều hòa khơng khí VRV III Daikin cho tầng  Đã chọn quạt thơng gió cho tầng hầm Cần lắp đặt theo qui trình thiết kế để tiến hành kiểm tra, đánh giá cụ thể thông số kỹ thuật thực tế hệ thống như: điện tiêu thụ, nhiệt độ, độ ồn, vận tốc gió… 40 PHỤ LỤC Phụ lục Thơng số kĩ thuật hình ảnh quạt cấp gió tươi tầng 41 Phụ lục Thơng số kĩ thuật hình ảnh quạt gió thải tầng 42 Phụ lục Thông số kĩ thuật hình ảnh quạt gió thải tầng hầm 43 Phụ lục Thơng số kĩ thuật hình ảnh quạt cấp gió tươi tầng hầm 44 Phụ lục Thơng số máy lạnh FXDQ63NBVE 45 Phụ lục Thông số dàn nóng RXQ54PAY1 46 Phụ lục Bảng kết tính Q11 αk= ρk= τk= m= αm= ρm= τm= hướng cửa sổ Đông Tây Bắc Nam Hệ số k= 0.75 εc = 0.05 εđs = 0.95 0.22 εmm = 0.57 εkh = 1.17 0.09 εm = 0.57 0.77 εr = 0.14 RT(w/m2) RN(w/m2) RK nt 517 587.5 210.33 0.24 517 587.5 210.33 0.7 158 179.55 64.28 0.34 378 429.55 153.78 0.16 0.63 47 Kết 1300.698 3793.701 964.8033 198.7619 Phụ lục Bảng kết nhiệt truyền qua vách qua kính αN = αT= δ g= δ xm= λg= λ xm= k= Tn-Tt= Qt= 20 10 0.2 0.02 0.58 0.93 1.86 10.6 6079.626 W/m2K W/m2K tổng diện tích tường W/m2K 0C NHIỆT TRUYỀN QUA KÍNH Qk= 4010.76 Tổng 10090.39 48 Tổng diện tích kính 372.6 64.24 Phụ lục Bảng kết phụ tải lạnh bên khơng gian điều hòa Nhiệt tỏa đèn chiếu sáng nt= 0.87 nđ= 0.85 F sàn= 962.28 m2 qđ= 12 Q31= 10674.0909 W Nhiệt tỏa từ máy móc SỐ CÔNG LoẠI MÁY LƯỢNG SuẤT TỔNG TỦ LẠNH 300 2400 MÁY TÍNH 30 200 6000 MÁY IN 20 150 3000 MÁY FAX 20 85 1700 MÁY PHOTO 300 2400 η= TỔNG= 15500 Q32= 15500 W Nhiệt ẩn người tỏa nđ= 0.9 qh= 70 qâ= 60 n= 120.285 120 Q4h= 7560 W Q4a= 7200 W Q4= 14760 Nhiệt ẩn gió tươi mang vào l= 7.5 tN = 34.6 tT = 24 dN = 18.6 dT= 11.5 QhN= 11448 W QâN= 19170 W Q= 30618 W Nhiệt ẩn gió lọt ζ= 0.6 V= 2886.84 Q5h= 7160.52 Q5a= 10330.27 Q5= 17490.79 W 49 Phụ lục 10 Kết tính toán chọn quạt tầng hầm Mặt tầng hầm hình thang với kích thước sau a=  b=  c=  h=  V=  L=  L thực tế L gió tươi 38 45 43 5359.76 32158.56  45021.984 36017.5872 m  m  m  m  m3  m3/h  m3/h 50 Phụ luc 11 Một số hình ảnh thời gian thực tập Hình 11.1a Hình 11.1b Thi cơng lắp đặt ống nước ngưng Hình 11.2a Hình 11.2b Lắp đặt ống gió tươi (a) bọc len cách nhiệt ống gió lạnh (b) 51 Hình 11.3 Lắp đặt cụm dàn nóng VRV III 147 kW khách sạn REX quận 52 Hình 11.4 Hệ thống quạt hút khí thải khách sạn REX quận Hình 11.5 Cụm dàn ngưng máy cấp đơng bảo quản thực phẩm khách sạn REX quận 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lợi, 2003 Hướng Dẫn Thiết Kế Hệ Thống Điều Hòa Khơng Khí Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, 2003 Máy Thiết bị lạnh Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Bùi Hải, 2004 Tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí theo phương pháp Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hồng Đình Tín, 2002 Cơ Sở Truyền Nhiệt Nhà xuất Đại học Quốc Gia TpHCM Lê Chí Hiệp, 2010 Giáo trình Điều Hòa Khơng Khí Nhà xuất Đại học Quốc Gia TpHCM Giản đồ trắc ẩm tài liệu liên quan để tra thơng số khơng khí TCVN 5687-1992 Th.S Nguyễn Thị Lê, 2007 Giáo trình thơng gió Đại học bách khoa Đà Nẵng 54