Tính toán chọn hệ thống Water Chiller

Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 54 4.1 Tính chọn máy nén. 4.1.1 Phân loại và chọn máy nén. Máy nén lạnh là một bộ phận rất quan trọng trong hệ thống lạnh cĩ sử dụng máy nén hơi. Trong hệ thống đĩ, máy nén lạnh cĩ nhiệm vụ là hút hơi tác nhân lạnh từ bình bốc hơi cĩ áp suất thấp p0, nhằm duy trì áp suất khơng đổi trong 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 thơng qua sự hoạt động cĩ máy nén làm cho tác nhân lạnh cĩ khả năng thu nhiệt ở nguồn lạnh và nhả nhiệt ở nguồn ấm. Hình 4.1 trình bày sơ đồ chu trình hoạt động của máy lạnh. Hình 4.1 Ngồi tính chất quan trọng trên của máy nén thì vấn đề chất lượng, năng suất và độ tin cậy của máy nén cũng ảnh hưởng đến chất lượng, năng suất của hệ thống lạnh. TÍNH TỐN CHỌN HỆ THỐNG WATER CHILLER Chương IV Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 55 Người ta phân loại thiết bị máy nén khi chủ yếu theo áp suất nén cao hay thấp, căn cứ vào áp suất dư , điều kiện làm việc và chức năng để phân 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 cơng. Loại này cĩ phân thành nhiều chủng loại như máy nén tuabin, máy nén thể tích,…Nhưng trong luận văn này ta chỉ đi tìm hiểu và chọn lựa chủng loại máy nén thể tích. Chủng loại máy nén thể tích bao gồm loại máy nén piston, loại máy nén trục vít, loại máy nén rotor, loại máy nén xoắn ốc... Máy nén thể tích hoạt động theo nguyên lý làm việc như sau: dùng các cơ cấu cơ học để giảm thể tích của hơi tác nhân lạnh ở bên trong máy nén và tiêu hao đi một cơng, nâng áp suất của tác nhân lạnh từ giá trị áp suất sơi lên đến giá trị áp suất ngưng tụ cần mong muốn. Nhĩm máy nén này tạo ra áp suất lớn, khối lượng hơi nhỏ. Máy nén piston: Nhược điểm của máy nén piston là gây ồn, các chi tiết chuyển động tính tiến nên kém theo lực quán tính lớn. Do cĩ xupap đầu hút và đầu đẩy nên tổn thất áp suất đầu hút và đầu đẩy lớn. Tỉ số nén lại nhỏ, muốn cĩ tỉ số nén co lại phải sử dụng máy nén cĩ nhiều cấp nén. Máy nén piston cĩ kích thước lớn, cĩ năng suất lạnh từ nhỏ đến lớn. Hình 4.2 là mơ tả cấu tạo của máy nén piston. Hình 4.2 Máy nén trục vít: Khơng cĩ các chi tiết chuyển động tịnh tiến và các lực quán tính kèm theo nên độ ồn giảm xuống. Chúng cĩ độ tin cây cao, tốc độ quay nhanh từ 1500 đến 12000 vịng/phút nên kích thước máy nhỏ gọn. Các tổn thất áp suất đầu đẩy và đầu hút đều nhỏ vì khơng cĩ xupap, khơng cĩ hiện tượng va đập thủy lực. Cĩ thể làm việc với nhiều tác nhân lạnh khác nhau mà khơng cần phải thay đổi nhiều về cấu tạo, điều chỉnh cơng suất. Rất kinh tế nhờ sự thay đổi được tốc độ quay của máy nén linh hoạt, tỉ số nén khơng bị ảnh hưởng bỏi tốc độ quay. Khả năng gây ồn ít hơn so với loại máy nén piston. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 56 Cĩ khả năng điều chỉnh cơng suất linh hoạt, thuận lơi cho việc tự động hĩa hệ thống lạnh một cách tối ưu nhất và tiết kiệm điện nhất. Hình 4.3 mơ tả cấu tạo của máy nén trục vít. Hình 4.3 Máy nén rotor: Loại này cĩ kích thước và trọng lượng nhỏ hơn loại máy nén piston. Cấu tạo khơng cĩ xupap nên khả năng gây ồn là ít, giảm sự tổn thất áp suất ngay tại đầu hút hoặc xả và cân bằng tốt nên dễ bố trí. Do cĩ ít chi tiết chuyển động nên độ tin cậy cao trong quá trình vận hành nhưng cũng cĩ một vài chi tiêt rất dễ nhanh bị mịn trong quá trình làm việc. Trong máy nén rotor, yêu cầu chủ yếu là độ chính ác trong chế tạo. Máy nén xoắn ốc: Hình 4.4 Trong những năm gần đây thì người ta đã ứng dụng cơng nghệ máy nén xoắn ốc này vào rộng rãi trong các hệ thống điều hịa khơng khí nhỏ và trung Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 57 bình như các loại máy hai cục, cửa sổ, treo tường, ốp trần,…cĩ cơng suất nhỏ hơn 10HP. Hình 4.4 mơ tả cấu tạo của máy nén xoắn ốc. Như hình vẽ thì phần chính máy nén được cấu tạo như hai cái đĩa, trên mỗi đĩa cĩ vịng xoắn ốc, hai đĩa được úp với nhau nên hai vịng xoắn ốc đĩ được lồng vào nhau. Đĩa trên thì cố định, dĩa dưới thì chuyển động quay lệch tâm so với đĩa trên. Kết luận: Qua phân loại và phân tích trên thì cho ta thấy việc chọn máy nén cho hệ thống lạnh là hết sức quan trọng, nĩ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hiệu suất, năng suất làm việc, cơng suất cĩ thể đáp ứng được, chi phí, giá thành, tuổi thọ, … Từ đĩ dựa vào các tiêu chí nào chúng ta chọn loại máy nén trục vít là hồn tồn hợp lý cho hệ thống lạnh lớn, phù hợp với việc tích hợp nĩ với các thiết bị khác để tạo thành cụm máy làm lạnh nước Chiller cĩ cơng suất lớn tới 500tấn lạnh. 4.1.2 Chọn số Chiller cho hệ thống. Ta cĩ tổng cơng suất lạnh của cơng trình vào mùa khơ là 954tấn lạnh, cịn vào mùa mưa là 865tấn lạnh. Cơng suất này khá lớn, do đĩ khơng thể dùng một Chiller để cấp tải lạnh cho hệ thống được và nếu cĩ được thì cũng khơng nên vì nhiều lý do được đặt ra như vận hành, bảo trì và tính kinh tế của hệ thống. Do đĩ vấn đề đặt ra là chúng ta sẽ chọn bao nhiêu Chiller là thích hợp nhất. Thơng thường thì với mức tải này thì sử dụng 3 Chiller để cấp tải lạnh là phương án thích hợp nhất vì một số lý do sau: Mỗi Chiller sẽ cĩ tải thiết kế là một phần ba tổng tải thiết của cơng trình. Nếu một Chiller nào đĩ trục trặc, khơng tiếp tục làm việc được thì cơng suất của hai Chiller cị lại cũng cĩ cĩ thể tạm đủ để cung cấp phụ tải lạnh tạm thời cho cơng trình (ưu điểm hơn so với dùng 1 hay 2 Chiller). Với 3 Chiller thì các cấp điều chỉnh tải của cụm Chiller sẽ dễ dàng hơn khi cĩ 1 hay 2 Chiller, do đĩ sẽ tiết kiệm được năng lượng vận hành. Với 3 Chiller thì cơng suất máy nén sẽ nhỏ hơn và khi khởi động tuần tự sẽ ít gây ra hiện tượng sụt áp hơn. Tuy nhiên nếu dùng nhiều hơn 3 Chiller ( chẳng hạn 4 Chiller) thì cĩ một số nhược điểm là giá thành cao, vận hành phức tạp hơn, bảo trì nhiều hơn, tốn nhiều khơng gian lắp đặt hơn,… Như vậy ta dùng 3 Chiller cho hệ thống điều hịa khơng khí của cơng trình đang thiết kế là CR3.1 – A. 4.1.3 Tính chọn máy nén. Tổn thất nhiệt tổng của tịa nhà là Q = 954tấnlạnh = 3354,264kW Đề phịng sự cố ta chọn hệ thống gồm 3 tổ máy, mỗi tổ máy gồm cĩ máy nén, bình ngưng, bình bay hơi, tháp giải nhiệt, bơm nước cho bình bay hơi và cho tháp giải nhiệt,… Năng suất lạnh của một tổ máy: Qdl = 3354,264/3 = 1118kW Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 58 Năng suất lạnh cần thiết của một tổ máy nén: theo [1, trang 437] o Phụ tải nhiệt của máy nén: QMN = (0,5 ÷ 0,75)Qdl = (559 ÷ 838,5)kW Chọn QMN = 820,65kW o Năng suất lạnh cần thiết của máy nén: Q0 = 1,12.QMN = 1,12.820,65 = 919,13kW Các thơng số của máy nén: theo [1, trang 95] 1. Năng suất lạnh riêng (1kg R134a): q0 = i1 – i4 = 399,84 – 253,37 = 146,47kW 2. Lưu lượng hơi thực tế hút vào máy nén: G = Q0/q0 = 919,13/146,47 = 6,2752kg/s 3. Thể tích hơi thực tế hút vào máy nén: V = G.v1’ Trong đĩ: v1’ – thể tích riêng của hơi tại điểm 1’, suy ra v1’ = 0,0665m 3 /kg. => V = 6,2752.0,0665 = 0,4173m 3 /s. 4. Hệ số lưu lượng của máy nén (trục vít): Với tỉ số áp suất: Pk/p0 = 10,443/3,145 = 3,32 Từ đồ thị 5.41 ở tài liệu [1, trang 116] lấy theo R22 ta cĩ: λ = 0,85 5. Cơng nén đoạn nhiệt: Na = G.(i2 – i1’) = 6,2752.( 431,1– 404,4) = 167,55kW 6. Hiệu suất hiệu dụng của máy nén (trục vít): Theo đồ thị 5.42 tai liệu [1, trang 117] lấy theo R22 với tỉ số nén Pk/p0 = 3,32 Ta tra được: ηe = 0,648 7. Cơng suất hiệu dụng của máy nén: Ne = Na/ ηe = 167,55/0,648 = 258,56kW 8. Cơng suất trên trục động cơ: N = Ne/ ηtr = 258,56/1 = 258,56kW Lấy ηtr =1 vì truyền động trực tiếp. 9. Hệ số lạnh của chu trình (COP): KCOP = Q0/Na = 919,13/167,55 = 5,48 10. Hệ số lạnh hiệu dụng: Ke = Q0/Ne = 919,13/258,56 = 3,55 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 59 11. Phụ tải nhiệt bình ngưng: Qk = G.(i2 – i3) = 6,2752.(431,1 – 257,75) = 1087,8kW. Hoặc Qk = Q0 + Na = 919,13 + 167,55 = 1086,7kW. Chọn Qk = 1086,7kW. 12. Năng suất lạnh riêng thể tích: qv = q0/v1 = 146,47/0,0647 = 2263,83kJ/m 3 . Xác định lượng dầu bơi trơn cho máy nén: Lượng dầu cĩ thể xác định theo tài liệu [1, trang 90]: Gd = G.gd Trong đĩ: gd – lượng dầu tiêu hao trên 1kg tác nhân lạnh. Theo bảng 5.28 ở [1, trang 90] với Pk/p0 = 3,32 ta tra được: gd = 0,9 suy ra Gd = 6,2752.0,9 = 5,64kg/s. Ngồi lượng dầu gd được đưa vào khoang làm việc của máy nén cịn cĩ một lượng dầu khác để bơi trơn ổ trục, chèn và piston cũng được đưa vào máy nén. Vậy tổng lượng dầu cần thiết cho máy nén là : Gd = 5,64.1,2 = 6,768kg/s. 4.2 Chọn hệ thống Water Chiller cho cơng trình. 4.2.1 Các thơng số của máy nén, bình ngưng, bình bay hơi tước khi chọn cụm Water Chiller. Các thơng số cần để chọn máy nén. o Máy nén loại trục vít. o Số lượng: 3 cái o Cơng nén đoạn nhiệt: Na = 167,55kW. o Cơng suất trên trục: N = 258,24kW. Cac thơng sơ cần để chọn bình ngưng tụ. o Loại nằm ngang. o Số lượng: 3 cái o Phụ tải nhiệt bình ngưng: Qk = 1086,47kW. o Trong hệ thống ta sử dụng thiết bị ngưng tụ nằm ngang với chất giải nhiệt là nước chuyển động trong ống, cịn mơi chất lạnh cần ngưng tụ là R134a chuyển động bên ngồi ống. o Sử dụng ống đồng cĩ cánh bên ngồi để chế tạo dàn trao đổi nhiệt. o Lưu lượng tác nhân lạnh qua bình ngưng: G = 6,2675kg/s o Lưu lượng nước giải nhiệt qua bình ngưng: Gw = 52,07kg/s o Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 41 0 C. o Nhiệt độ nước vào bình ngưng: t’BN = 33 0 C. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 60 o Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng: t’’BN = 38 0 C. Các thơng số cần để chọn bình bay hơi. o Loại nằm ngang. o Số lượng: 3 cái. o Năng suất lạnh của mỗi Chiller là: Q0 = 919,13kW. o Trong hệ thống ta sử dụng thiết bị bay hơi nằm ngang với chất tải lạnh là nước chuyển động trong ống, cịn mơi chất lạnh cần bay hơi là R134a chuyển động bên ngồi ống. o Sử dụng ống đồng cĩ cánh bên ngồi để chế tạo dàn trao đổi nhiệt. o Lưu lượng tác nhân lạnh qua bình bay hơi: G = 6,2752kg/s. o Lưu lượng nước lạnh qua bình bay hơi: Gw = 43,85kg/s o Nhiệt độ bay hơi: t0 = 2 0 C. o Nhiệt độ nước vào bình bay hơi: t’n = 12 0 C. o Nhiệt độ nước ra bình bay hơi: t’’n = 7 0 C. 4.2.2 Chọn cụm Water Chiller cho hệ thống. Từ nhiệt độ nước vào bình bay hơi, nước ra khỏi bình bay hơi, nước vào bình ngưng, nhước ra khỏi bình ngưng, cơng suất bình ngưng, bình bay hơi ta cĩ thể chọn cụm Chiller từ catalogue của cơng ty Trane như sau: Hãng sản xất: TRANE Hình 4.5 Số lượng Water Chiller cho cơng trình CR3.1 – A:  3 cụm Water Chiller.  Mỗi Chiller là 375 tấn lạnh (hay 1318,5kW). Thơng số kỹ thuật:  Series RTM Helical Rotary Liquid Chillers  Model RTHD – D3F2F3 [RTHD 325 - 375 Tons (50Hz) – tra bảng 4.1 và bảng 4.3]  Buit for Industrial and Commercial Application Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 61  Sử dụng mơi chất lạnh là R134 – A.  Unit model number: RTHD UD2R XH0X AF2A 3LAL F3A2 LALA – VXXX EXAA DXY1 89AA UA4X XXRX XX.  Leight x Width x Hight = 3669 x 1716 x 1936mm Hình 4.5 là phối cảnh Chiller dịng RTHD – Trane, bảng 4.1 trình bày một số dãy cơng suất (tấn lạnh) của Model RTHD – Trane. Hình 4.6 Hình 4.7 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 62 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 63 Hình 4.8 Hình 4.6 giới thiệu các thành phần chính của cụm Chiller dịng RTHD. Hình 4.7, 4.8 lần lượt giới thiệu đồ thị tra thơng số độ sụt áp của nước khi đi qua bình bay hơi và bình ngưng của Chiller dịng RTHD – D3F2F3. Bảng 4.2 tổng hợp tất cả các thơng số tổng quát cho cụm Chiller dịng RTHD – D3F2F3. 4.2.3 Các thơng số của máy nén, bình ngưng, bình bay hơi sau khi chọn cụm Water Chiller. Thơng số máy nén sau khi chọn cụm Chiller. o Máy nén loại trục vít. o Số lượng: 3 cái o Cơng suất trên trục: N = 275kW. o Tần số dịng điện: 50Hz o Hiệu điện thế: 3 Pha, 380V o Mơi chất lạnh thay đổi trên một lần: 284kg o Dung tích dầu cần thay đổi trên một lần: 38lit Thơng số bình ngưng sau khi chọn cụm Chiller. o Loại nằm ngang. o Số lượng: 3 cái o Số Pass: 2 Pass o Trong hệ thống ta sử dụng thiết bị ngưng tụ nằm ngang với chất giải nhiệt là nước chuyển động trong ống, cịn mơi chất lạnh cần ngưng tụ là R134a chuyển động bên ngồi ống. o Sử dụng ống đồng cĩ cánh bên ngồi để chế tạo dàn trao đổi nhiệt. o Lưu lượng nước lạnh nhỏ nhất qua bình ngưng: Gw = 22l/s Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 64 o Lưu lượng nước lạnh lớn nhất qua bình ngưng: Gw = 107l/s o Thể tích bình ngưng là: 231lit o Độ tổn thất cột áp nước qua bình ngưng: ∆P = 10mH2O o Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 41 0 C. o Nhiệt độ nước vào bình ngưng: t’BN = 33 0 C. o Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng: t’’BN = 38 0 C. Thơng số bình bay hơi sau khi chọn cụm Chiller. o Loại nằm ngang. o Số lượng: 3 cái. o Số Pass: 2 Pass o Trong hệ thống ta sử dụng thiết bị bay hơi nằm ngang với chất tải lạnh là nước chuyển động trong ống, cịn mơi chất lạnh cần bay hơi là R134a chuyển động bên ngồi ống. o Sử dụng ống đồng cĩ cánh bên ngồi để chế tạo dàn trao đổi nhiệt. o Lưu lượng nước lạnh nhỏ nhất qua bình bay hơi: Gw = 38l/s o Lưu lượng nước lạnh lớn nhất qua bình bay hơi: Gw = 168l/s o Thể tích bình bay hơi là: 405lit o Độ tổn thất cột áp nước qua bình bay hơi: ∆P = 15mH2O o Nhiệt độ bay hơi: t0 = 2 0 C. o Nhiệt độ nước vào bình bay hơi: t’n = 12 0 C. o Nhiệt độ nước ra bình bay hơi: t’’n = 7 0 C. 4.3 Tính chọn tháp giải nhiệt. 4.3.1 Giới thiệu chung. Tháp giải nhiệt hay tháp làm mát để làm mát nước từ bình ngưng ra ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong kỹ thuật lạnh, lý do chủ yếu là: Để giải nhiệt thiết bị ngưng tụ, chúng ta cần phải cĩ một lượng nước giải nhiệt lớn. Trong thực tế chỉ những nơi cĩ nguồn nước dồi dào như bên cạnh sơng, ao, hồ,… thì mới cĩ đủ nước để sử dụng nước một lần sau khi đã giải nhiệt bình ngưng. Đối với những nơi khan hiếm nước như thành phố thì người ta thường sử dụng nước tuần hồn, tức là nước sau khi đã giải nhiệt bình ngưng xong thì được dẫn tới thiết bị chuyên làm nhiệm vụ giải nhiệt nước đĩ, thiết bị đĩ chính là tháp giải nhiệt. Các dàn ngưng tụ kiểu tưới và các dàn ngưng tụ bay hơi tỏ ra kém hiệu quả và cơng kềnh, thiếu tính sản xuất hàng loạt. Các tổ hợp cĩ dàn ngưng khơng khí càng cơng kềnh hơn và khơng thể ứng dụng cho các máy lạnh cơng suất lớn do điều kiện vận chuyển và chuyên chở. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 65 Một lý do khác nữa là tháp giải nhiệt cĩ hiệu quả rất cao so với trước đây nên kích thước dài, rộng, cao đã giảm đi rõ rệt, tháp gọn nhẹ, hình thức đẹp, chịu được thời thiết ngồi trời, rất thuận tiện cho việc lắp đạt trên lầu thượng… Nước sau khi qua tháp giải nhiệt sẽ được giảm nhiệt độ xuống đến mức cần thiết và lại được tiếp tục bơm trở lại bình ngưng để giải nhiệt cho bình ngưng. Hình 4.9.a,b là sơ đồ nguyên lý một số tháp giải nhiệt (tvào ấm). Hình 4.9.a Hình 4.9.b Các sơ đồ trên hình 4.9.a,b thường chỉ áp dụng cho các nhu cầu cần giải nhiệt nước với ∆t = tvào – tra là rất lớn, nghĩa là nhiệt độ nước vào thường là nước ấm, nhiệt độ nước sau khi ra khỏi tháp giải nhiệt thì nhiệt độ hạ thấp xuống trở thành nước mát. Những loại tháp này thường ít được sử dụng cho hệ thống điều hịa khơng khí, mà nĩ chủ yếu được ứng dụng cho các nhu cầu giải nhiệt mơi chất ấm như giải nhiệt dầu động cơ, giải nhiệt dung mơi hĩa học,…Cịn ở hình 4.10 là sơ đồ nguyên lý tháp giải nhiệt (tvào mát). Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 66 Hình 4.10 Loại tháp này thì thường cĩ khả năng làm mát nước với độ ∆t = tvào – tra là nhỏ, thường khoảng 2 ÷ 60C và rất phù hợp với hệ thống điều hịa khơng khí, loại này thường cĩ cơng suất rất lớn. Ở chương III chúng ta đã chọn thiết bị giải nhiệt là tháp giải nhiệt cĩ sử dụng quạt hướng trục. Hình 4.11 mơ tả chi tiết cấu tạo chung của một số tháp giải nhiệt điển hình là loại trịn hoặc loại vuơng. Hình 4.11 Nước từ bình ngưng được làm mát nhờ tưới đều lên bề mặt tổ ong. Nhờ lớp tổ ong mà nước được chảy thành từng mảng mỏng và tiếp xúc với giĩ chuyển động cưỡng bức từ dưới lên bởi quạt hút đặt ở đỉnh tháp. Dịng khơng khí chuyển động trong tháp khơng phụ thuộc vào sức giĩ bên ngồi nên ổn định, cho phép duy trì nhiệt độ của nước lạnh một cách ổn định, đồng thời đảm bảo cho tháp cĩ kích thước nhỏ gọn hơn so với tháp phun và bể phun. Nước ấm ra khỏi bình ngưng được dẫn vào thiết bị phân phối nước, đặc biệt gồm các vịi phun nước cĩ thể xoay quanh một trục nhờ phản lực của dịng nước cĩ áp suất và rải đều lên bề mặt xối tưới (tổ ong). Tổ ong cĩ thể làm bằng nhựa, bằng giấy cĩ 1. Motor quạt. 2. Bề mặt xối tưới. 3. Thân trên và than dưới và phao. 4. Đường nước vào và ra khỏi tháp. 5. Trục quay phân phối nước. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 67 tẩm keo ebơxi hoặc nhơm lá (bề dày 2mm). Cịn đối với tháp Liang Chi (hình chữ nhật) thì nước được chia đều nhờ các lỗ nhỏ được khoét trên 1 tấm lớn nằm phía trên cùng của tháp. Quạt giĩ cĩ thể bố trí ở phía trên hoặc phía dưới. Tuy nhiên bố trí ở phía trên tốt hơn do khơng khí được phân bố đều hơn trong tháp và ngăn ngừa hiện tượng khơng khí ẩm ra khỏi tháp bị hút ngược trở lại. Tuy vậy nhưng tháp giải nhiệt cũng cĩ một số nhược điểm là bơm nước và quạt gây ồn nên cẩn phải cĩ biện pháp chống ồn hữu hiệu đặc biệt khi lắp đặt trên tầng thượng. 4.3.2 Tính tốn tháp giải nhiệt. a. Thơng số ban đầu: Năng suất giải nhiệt của bình ngưng Qk = 1086,7kW Lưu lượng khối lượng của nước giải nhiệt cho bình ngưng: Gw = 52,07kg/s Lưu lượng thể tích của nước giải nhiệt cho bình ngưng: hm G V wN /6,188 95,993 360007,52 3    => VN = 3143, 33l/phút Trạng thái khơng khí trước khi vào tháp: - t1 = 34,6 o C - 1 = 74 % - I1 = 101 kJ/kg - d1 = 26g/kgkk - tư1 = 30,1 o C Nhiệt độ nước cần giải nhiệt đi vào tháp: t’T = 38 o C. Nhiệt độ nước cần giải nhiệt đi ra khỏi tháp: t’’T = 33 o C Độ chênh nhiệt độ giữa nước vào và ra bình ngưng là: tw = 5 o C Chọn nhiệt độ nước bổ sung: tbs = 33 o C Khối lượng riêng của nước: 𝜌w = 993,95kg/m 3 . Nhiệt độ nước trung bình trong tháp: tw = 0,5(33 + 38) = 35,5 o C b. Tính tốn tháp giải nhiệt: Với nhiệt độ nước trung bình trong tháp tw = 35,5 oC thì nhiệt dung riêng của nước là Cw = 4,174kJ/kg.K Hiệu entanpi của khơng khí vào và ra khỏi tháp là: I = I1 – I2 Chọn i  Cw  tw để cho G ’ w/Gkh  1. Lúc đĩ: I = Cw  tw = 4,174  5= 20,87kJ/Kg Entanpi của khơng khí ra khỏi tháp: Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 68 I2 = I1 + I = 101 + 20,87 = 121,87kJ/Kg Nhiệt độ khơng khí ra khỏi tháp: 1 " w 12 1w12 II II )t(ttt    Trong đĩ I"w = 148,69kJ/kg với I ’ w là entanpi của nước trên đường bão hịa cĩ nhiệt độ : tw = 35,5 o C. Suy ra: t2 = 34,6 + (35,5 – 34,6).(121,87 – 101)/(148,69 – 101) = 35 0 C. Theo t2 = 35 oC, theo cơng thức 7.5 tài liệu [4, trang 115] ta cĩ: I2 = t2 + d2(2500 + 1,93t2) = 121,87kJ/kg. => d2 = (I2 – t2)/(2500 + 1,93.t2) = = (121,87 – 35)/(2500 + 1,93.35) = 0,03383kg/kgk2k Gọi: - Gw = 52,07–lượng nước ra khỏi tháp giải nhiệt (lượng nước vào bình ngưng), kg/s - G’w – lượng nước xối tưới, kg/s - Gxả – lượng nước xả, kg/s - G = G1 + G2 – lượng nước tổn thất, kg/s. Trong đĩ: G1 – lượng nước tổn thất do giĩ mang đi, kg/s G2 – lượng nước tổn thất do bốc hơi, kg/s - GBS – lượng nước bổ sung, kg/s - Gkh – lượng khơng khí thổi qua tháp, kg/s Phương trình cân bằng chất trong hệ thống làm lạnh nước giải nhiệt như sau: Gw = G ‘ w + Gxả, kg/s Gbs =G1 + G2 + Gx , kg/s Để bảo vệ thiết bị khơng bị đĩng cáu bẩn và gây hư hỏng, ta phải duy trì chất lượng nước ở một mức nhất định. Để duy trì được chất lượng nước, ta phải Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 69 thường xuyên xả đi một lượng nước cần thiết. Lượng nước xả thường được xác định như sau: gxả =Gxả/G’w = 0,04 => Gxả = 0,04.G’w Vậy ta cĩ: Gw = G ’ w + Gxả = G ’ w + 0,04  G ’ w = 1,04  G ‘ w Lượng nước xối tưới: G’w = Gw/1,04 = 50,06kg/s Lượng nước xả: Gxả = 0,04.G’w = 0,04.50,06 = 2kg/s Lượng nước do giĩ mang đi G1: 0,5%100% G G g ' w 1 1  Suy ra: G1 = 0,005  G ’ w = 0,005  50,06 = 0,2503kg/s Lượng khơng khí thổi qua tháp: G’w/Gkk = 1 => Gkk = G’w = 50,06kg/s Lượng nước tổn thất do bốc hơi: G2 = Gkh  (d2 – d1) = 50,06  (0,03383 – 0,026) = 0,3919kg/s Vậy lượng nước cần bổ sung là: Gbs = G1 + G2 + Gxả Gbs = 0,2503+ 0,3919 + 2 = 2,6422kg/s Kết Luận: Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 70 o Lượng nước ra khỏi tháp giải nhiệt: Gw = 52,07 kg/s o Lượng nước xối tưới : G’w = 50,06 kg/s o Lượng nước xả : Gxả = 2 kg/s o Lượng nước tổn thất : G2 = 0,3919 kg/s o Lượng nước bổ sung: GBS = 2,6422 kg/s o Lượng khơng khí thổi qua tháp: Gkh = 50,06 kg/s 4.3.3 Lựa chọn tháp giải nhiệt. Ta cĩ: Năng suất giải nhiệt của bình ngưng Qk = 1086,7kW Lưu lượng thể tích của nước giải nhiệt cho bình ngưng: Gw = 52,07kg/s. VN = 3143, 33l/phút Với các thơng số trên ta dựa vào bảng 5.7 ta cĩ thể chọn tháp giải nhiệt như sau: Hãng sản xuất: LIANG CHI Group China. Ký hiệu tháp: LRC – TS – 250 Lương lượng nước danh nghĩa: 3250l/phút Kích thước của tháp giải nhiệt dịng LRC được trình bày ở bảng 4.3. Bảng 4.3 W L h1 h2 H 4160 2820 860 2930 380 Thơng số quạt tháp: cho trong bảng 4.4 Số lượng: 3 cái Bảng 4.4 trình bày thơng và số quy cách của tháp giải nhiệt dịng RLC - LIANG CHI. Hình 4.12 trình bày cấu tạo của tháp giải nhiệt dịng RLC - LIANG CHI. Hình 4.13 là tháp giải nhiệt dịng RLC - LIANG CHI được lắp đặt tại cơng trình CR3.1 – A . Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 71 Bảng 4.4 Hình 4.12 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 72 Hình 4.13 4.4 Tính tốn thiết kế dàn lạnh (FCU, PAU). 4.4.1 Giới thiệu chung. a. Giới thiệu và phân loại. Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí nĩi riêng hay kỹ thuật lạnh nĩi chung thì dàn lạnh cĩ cấu tạo, kiểu dáng, kích thước, chức năng và nguyên lý của nĩ rất đa dạng. Để làm lạnh khơng khí người ta dung các chất tải lạnh như nước, nước muối,…Các chất tải này lưu động trong các ống trao đổi nhiệt dạng ống xoắn hay ống thẳng cĩ ống gĩp ở hai đầu. Khi dung các ống thẳng với ống gĩp thì hơi tạo thành được dẫn ra nhanh khỏi ống trao đổi nhiệt nên cĩ khả năng tăng được cơng suất và hiệu quả truyền nhiệt. Để tăng cường truyền nhiệt thì các ống cũng thường là ống cĩ cánh ngồi. Hệ ống đĩ kết hợp lại thành một khối cĩ kích thước chuẩn thường được gọi là Coil lạnh. Vì nước muối gây ăn mịn thiết bị, bám bẩn đường ống nên thường chỉ dùng trong các phịng lạnh nhiệt độ thấp. Chất tải lạnh là nước thì thường được dung trong các hệ thống điều hịa khơng khí. Cơng trình CR3.1 – A này ta sử dụng chất tải lạnh từ Chiller đến FCU là nước. Hình 4.14 giới thiệu FCU loại giấu trần của cơng ty R.E.E Các dàn lạnh (FCU – Fan Coil Unit ) của các hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm được dùng khá phổ biến và cĩ nhiều ưu điểm trong thời gian gần đây. Chúng là các dàn lạnh ống xoắn cĩ cánh bình thường đặt đồng bộ với quạt giĩ lạnh. Nhưng ở đây các cánh dàn lạnh cĩ bước cánh nhỏ hơn nhiều so với dàn lạnh nước muối do ở đây khơng khí cĩ nhiệt độ cao hơn, khơng cĩ nguy cơ bám tuyết. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 73 Hình 4.14 FCU trên thị trường hiện nay cĩ nhiều loại như loại treo tường, giấu trần, treo trần, đặt đứng (loại tủ),… Để đảm bảo áp suất giĩ phân phối qua ống giĩ và miệng thổi các FCU thường sử dụng các quạt ly tâm, tùy từng series mà sẽ bố trí 1 motor hay 2 motor cùng với các cánh quạt ly tâm lồng sĩc. FCU cĩ ưu điểm là gọn nhẹ, dễ bố trí, dễ lắp đặt, dễ thay thế và chiếm ít khơng gian lắp đặt cũng như là khơng cần tới phịng máy riêng để lắp đặt như AHU. b. Chọn sơ đồ tuần hịa khơng khí cho cơng trình. Ta chọn sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp để ứng dụng cho cơng trình. Hình 4.15 mơ tả sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp mà cơng trình đang sử dụng. Gió tươi Gió hồi Gió cấp Hình 4.15 Trong sơ đồ này ta sử dụng lại một phần khơng khí trong phịng đã được điều hịa ( thường được họi là giĩ hồi) hịa trộn với khơng khí tươi lấy từ bên ngồi vào (thường được gọi là giĩ tươi) tuy theo nhu cầu của phụ tải mà cĩ mức độ hịa trộn hợp lý để cĩ được chất lượng giĩ cấp là tốt nhất. Sơ đồ này cĩ ưu điểm là đơn giản, hiệu quả kinh tế cao nhưng phải đảm bảo tốt vệ sinh cho lượng khơng khí lấy từ bên ngồi vào. Do đĩ để tránh khơng khí bị dơ khi đi vào khơng gian điều hịa và giảm bớt kích thước FCU thì ta chọn bộ làm lạnh khơng khí tươi sơ bộ PAU (Preliminary Air Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 74 Handling Unit). Khơng khí tươi từ ngồi trời trước khi được đưa vào FCU thì được qua PAU làm lạnh sơ bộ xuống khoảng 8 ÷ 90C (thơng số này tùy thuộc vào nhà thiết kế, nhà thầu) và được lọc bụi, lọc cơn trùng trước khi giĩ tươi này đi tới FCU. Ở cơng trình CR3.1 – A thì cĩ thiết kế phân vùng, tức là lầu trệt và lầu 2 là thiết kế chỉ cĩ FCU chứ khơng sử dụng PAU, vì các khu này chủ yếu là văn phịng lớn , khu thương mại, shop, café, … và các cửa phịng hay mở nên ứng dụng lấy giĩ tươi qua việc mở cửa phịng và lượng giĩ tươi đĩ đủ để cung cấp cho khơng gian cần điều hịa nhằm thay đổi trạng thái khơng khí trong phịng giúp con người trong các phịng đĩ cảm thấy dễ chịu. Cịn từ lầu 3 lên đến lầu 7 chủ yếu là các căn hộ cho thuê cao cấp nên nhu cầu điều hịa khơng khí cần cĩ chất lượng cao trong đĩ độ sạch là một tiêu chí quan trọng. Do đĩ khơng gian được thiết kế hạn chế tổn thất nhiệt, cửa ít khi mở để tránh nhiệt độ và khơng khí dơ phía ngồi xâm nhập vào phịng, khơng cĩ thiết kế quạt thơng giĩ. Do đĩ chúng ta phải thiết kế đường ống giĩ tươi để cung cấp giĩ tươi từ ngồi trời vào và phải nên sử dụng PAU để làm lạnh sơ bộ và xử lý sơ bộ khơng khí tươi đĩ trước khi đưa giĩ tươi đĩ tới FCU. c. Các trạng thái của khơng khí tại khu vực của cơng trình. Các trạng thái của khơng khí được thể hiện trên đồ thị t-d như sau: Hình 4.16 Ta gọi: 1 – trạng thái khơng khí đã được hịa trộn để đi vào Coil. 2 – trạng thái khơng khí ra khỏi Coil. 3 – trạng thái ở trong khơng gian cần điều hịa. 4 – trạng thái khơng khí ở ngồi trời. 6 – trạng thái bảo hịa của thành phần khơng khí được tiếp xúc với bề mặt Coil, ta gọi đây là điểm động sương của thiết bị. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 75 Hình 4.16 là đồ thị t – d biểu thị các trạng thái khơng khí trong khơng gian cần điều hịa. 4.4.2 Tính chọn dàn lạnh FCU và PAU. 1. Tính chọn PAU. Việc tính chọn PAU cũng tương tự FCU, các chú ý khi chọn PAU cũng tương tự FCU. Ở PAU chỉ khác FCU khi tính chọn đĩ là về kích thước PAU cĩ thể chọn lớn hơn FCU cũng được, vì PAU ta lắp đặt nĩ bên ngồi khơng gian cần điều hịa. Khi tính chọn PAU ta chú ý chọn sao cho cơng suất và lưu lượng giĩ tươi, lưu lượng nước sau khi qua PAU phải đủ hoặc dư so với lưu lượng giĩ tươi, lưu lượng nước mà các PAU đang cần. Việc bố trí lắp đặt PAU cũng phải lưu lý chọn nơi lắp đặt để thuận tiện cho việc bảo trì, bảo dưỡng, là nơi cĩ nguồn giĩ tươi mát mẽ, dồi dào và sạch sẽ, tránh lắp đặt PAU ở những nơi cĩ nguồn giĩ tươi bị ơ nhiễm, dơ bẩn hay nhiệt độ quá cao (thường xuyên bị mặt trời chiếu sáng),… Từ đĩ ta thấy ở cơng trình CR3.1 – A thì việc chọn lựa vị trí để lắp đặt PAU phù hợp nhất là các sảnh ở hành lang đi lại, nơi giao nhau giữa các dãy phịng, tại đĩ thường là nơi nghĩ ngơi, ngắm cảnh, khơng khí ở đĩ vừa mát mẻ, vừa trong sạch, vừa nhiều nên việc bố trí PAU ở đĩ rất là phù hợp. Do đĩ từ lầu 3 đến lầu 7 ta chọn mỗi lầu 3 PAU để lắp vào 3 vị trí sảnh đĩ. Vậy tổng cộng cĩ 3*7 = 21 cái PAU cần lắp đặt cho cơng trình để cung cấp giĩ tươi cho các phịng từ lầu 3 đến lầu 7. Ta cĩ từ bảng 4.11 ta cĩ tổng lưu lượng giĩ tươi cần cung cấp cho khơng gian điều hịa từ lầu 3 đến lầu 7 (từ kiểu phịng B1 đến C8) là: Vgiĩ tươi = 5955l/s = 21438m 3 /h. Ta coi như từ lầu 3 đến lầu 7, các lầu đều cĩ các PAU phân bố tương tự nhau nên cơng suất và số lượng các PAU cũng tương tự nhau nên: => Vgiĩ tươi/PAU = 21438/21 = 1021m 3 /h = 0,284m 3 /s. Với nhiệt độ làm việc như vậy ta tra tài liệu [1, bảng 22, trang 411] được các thơng số sau: ρ = 1,2kg/m3 , cp = 1,01kJ/kg.K Vậy ta cĩ Gkk = Vgiĩ tươi/PAU . ρ = 0,284.1,2 = 0,3408kg/s Thơng thường ta hay chọn độ làm lạnh khơng khí của PAU là ∆t = 8 ÷ 90C suy ra nhiệt độ khơng khí tươi sau khi ra khỏi PAU là t’’PAU = 25,6 ÷ 26,6 0 C, ta chọn t’’PAU = t4 = 26 0 C, 𝜑’’PAU = 85%. Suy ta phụ tải lạnh mà nước lạnh cần cung cấp cho PAU để làm lạnh khơng khí xuống từ tT = 34,6 0C đến 260C là: => QPAU = Gkk.(IT – I4) = 0,3408.(101 – 72,5) = 9,7kW. Dựa vào cơng suất và lưu lượng của PAU ta tra bảng 4.8 và chọn được PAU là: loại KHW030C cĩ cơng suất và lưu lượng giĩ danh nghĩa là : QPAU = 10,5kW và VPAU = 2000m 3 /h. Các thơng số khác cĩ liên quan đều được liệt kê chi tiết Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 76 trong bảng 4.5. Bảng 4.5 trình bày thơng số kỹ thuật một số dịng PAU của KASUN. Vậy tổng số phụ tải lạnh mà hệ Chiller phải cung cấp cho các PAU làm việc là: QtPAU = 21.10,5= 220,5kW. Bảng 4.5 Lúc tính tốn và chọn FCU cho các kiểu phịng, chúng ta khơng cần phải chú ý đến lượng QtPAU này, cĩ nghĩa là chúng ta khơng cần phải lấy tổng phụ tải rồi trừ bớt lượng QtPAU = 122,43kW này cũng như là khơng cần chia đều QtPAU cho các FCU để giảm cơng suất chọn FCU xuống nhằm giảm giá thành thiết bị. Lý do chủ yếu của vấn đề đĩ là vì nếu làm như vậy chúng ta sẽ làm bài tốn trở nên rất phức tạp, mà trong khi tính tốn phụ tải chúng ta đã sử dụng các hệ số khơng đồng thời, hệ số tức thời và hệ số sự chậm trễ của nguồn nhiệt tác động nên phụ tải tính tốn của chúng ta sẽ luơn nhỏ hơn thực tế và đĩ là con số tối thiểu mà ta cần đáp ứng cho hệ thống. Ở phần 4.1 khi chọn Chiller ta đã chọn tổng cơng suất của 3 cụm là 3.375 = 1125tấn lạnh => số tấn lạnh dự trù là: 1125 – 954 = 171tấn lạnh = 601,2kW >> 202,5kW, vậy hệ Chiller luơn đủ để cấp tải cho các FCU và PAU. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 77 Ngồi ra ở chương 2 khi ta tính tốn phụ tải cho cơng trình thì ta lấy nhiệt độ giĩ tươi là tT =34,6 0 C, dẫn đến lúc chọn FCU ta chọn theo cơng suất làm việc ứng với tT =34,6 0C, nhưng thực tế FCU chỉ làm việc với tT = t4 = 26 0 C, vậy thì Chiller sẽ cấp tải lạnh cho các FCU giảm xuống và càng dư tải để cấp cho PAU và để dự phịng, để chạy chế độ khơng đầy tải nhằm tăng hệ số COP, bảo vệ máy nén,…nĩ chung nhằm tốt cho hệ thống. 2. Tính tốn FCU: a. Trạng thái khơng khí vào và ra khỏi dàn lạnh. Cơng trình CR3.1 – A này sử dụng rất nhiều FCU, cơng trình cĩ gần 300 phịng, mỗi phịng sử dụng ít nhất là 1 FCU, vậy số FCU sẽ vượt trên 300 cái. Do tính chất trùng lặp của phương pháp tính tốn của các dàn lạnh, nên ta chỉ chọn một dàn lạnh tiêu biểu của một phịng hay một khu vực nào đĩ trong cơng trình để tính tốn thiết kế. Từ đĩ ta cĩ cơ sở để lập bảng tính và chọn cho tất cả các FCU của tồn bộ cơng trình này. Vậy ta chọn kiểu phịng B3 làm khơng gian đại diện cho cơng trình CR3.1 – A để tính tốn. Từ chương 2 ta cĩ: Q03 = 27,8kW, theo catalogue của cơng ty REE ở tài liệu [16] thì ta bố trí kiểu phịng B3 là 2 cái FCU, mỗi cái cĩ cơng suất là 14,1kW. Ta cĩ: Điểm số 4: Trạng thái khơng khí tươi ngồi trời (đã được làm lạnh sơ bộ từ PAU). t4 = t’’PAU = 26 0 C, 𝜑4 = 𝜑’’PAU = 85% Tra đồ thị t – d (từ tài liệu [17]) ta cĩ: d4 = 0,018kg/kgk 2 k, I4 = 72,5kJ/kg. Điểm số 3: Trạng thái khơng khí trong khơng gian cần điều hịa. t3 = tT = 24 0 C , 𝜑3 = 𝜑T = 60%. Tra đồ thị t –d suy ra: d3 = 0,0112kg/kgk 2 k, I3 = 52,5kJ/kg. Điểm số 2: Trạng thái khơng khí sau khi ra khỏi Coil lạnh của FCU. Ta chọn t2 = 15 0 C, 𝜑2 = 95% Tra đồ thị t – d suy ra: d2 = 0,0102kg/kgk 2 k, I2 = 40,5kJ/kg. Điểm số 1: Trạng thái khơng khí đã được hịa trộn để đi vào Coil FCU. Điểm số 1 là điểm được tạo nên bởi sự hịa trộn của giĩ tươi ngồi trời đem vào thơng qua PAU làm lạnh sơ bộ cộng với giĩ hồi từ khơng gian cần điều hịa. Do đĩ ta cần đầy đủ các thơng số như phần sau thì mới tính được điểm 1. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn của phịng (khi khơng cĩ giĩ tươi). Theo tài liệu [2, cơng thức 4.8, trang 73] ta cĩ: Hệ số nhiệt của khơng gian cần điều hịa: RSHF = RSH/(RSH +RLH) Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 78 Trong đĩ: RSH – phụ tải nhiệt hiện của khơng gian cần điều hịa. RLH – phụ tải nhiệt ẩn của khơng gian cần điều hịa. Qaf = Q4ẩn + Q5ẩn = 8.60 + 0,84.0,7.116,5.3,8.(18 – 11,2) = 2250W = 2,25kW Qhf = Q03 – (Qaf +QN) = 14,1 – (2,25 + 3,381) = 8,469kW Hệ số nhiệt hiện: 𝜀hf = Qhf/(Qhf + Qaf) = 8,469/(8,469 + 2,25) = 0,79 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn của giĩ tươi: Vì giĩ tươi đã được xử lý bằng PAU nên nhiệt hiện và nhiệt ẩn do giĩ tươi mang vào ở đây là lượng giĩ lọt: QN =3,381kW, với : QhN = 0,717kW QâN = 3,381 – 0,717 = 2,664kW. Hệ số nhiệt tổng: 𝜀ht = Qh/(Qh + Qa) = (Qhf + QhN)/(Qhf + QhN + Qaf + QaN) = = (8,469 + 0,717)/(8,469 + 0,717 + 2,25 + 2,664) = 0,65 Hệ số đi vịng: Hệ số đi vịng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: - Bề mặt trao đổi nhiệt của dàn lạnh. - Cách sắp xếp, bố trí bề mặt trao đổi nhiệt ẩm. - Số hàng ống. - Tốc độ khơng khí qua dàn lạnh, … Ta chọn giá trị này theo kinh nghiệm từ một số dàn lạnh, theo tài liệu [2, bảng 4.1, trang 77] ta cĩ: Ứng với văn phịng làm việc, nhà hàng, cửa hàng, nhà ở ta chọn 𝜀BF = 0,06. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn hiệu dụng của phịng: Qehf = Qhf + 𝜀BF.QhN = 8,496 + 0,06.0,717 = 8,539kW. Qahf =Qaf + 𝜀BF.QaN = 2,25 + 0,06.2,664 = 2,41kW. Hệ số nhiệt hiệu dụng của phịng: 𝜀ehf = Qehf/(Qehf + Qahf) = 8,539/(8,539 + 2,41) = 0,78 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: Với 𝜀ehf = 0,78, t3 = 24 0 C, 𝜑3 = 𝜑T = 60% tra tài liệu [2, bảng 4.4a, trang 85] ta được: tđs = 14,5 0 C Lưu lượng khơng khí qua dàn lạnh: L = Qehf /[1,2(t3 – tđs)(1 - 𝜀BF)] = 8,539/[(1,2(24 – 14,5)(1 – 0,06)] = Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 79 = 0,7968m 3 /s Với 𝜌kk = 1,1464 ở nhiệt độ khơng khí tkk = 34,6 0 C. => Lưu lượng khơng khí tươi cấp vào: G = 0,7968.1,1464 = 0,9135kg/s. Lưu lượng giĩ tươi cấp: Từ chương 2 ta cĩ: LN = 8.7,5 = 60l/s. Hình 4.17 biểu thị các trạng thái điểm 1, 2 trên đồ thị I – d. Hình 4.17 Hình 4.18 mơ tả các trạng thái khơng khí trước và sau dàn lạnh của FCU. Hình 4.18 Xác định thơng số điểm hịa trộn (điểm 1): t1 = (LN.tN + LT.tT)/L 𝜑1 = (LN. 𝜑N + LT. 𝜑T)/L Với: LN – lưu lượng khơng khí tươi cấp vào, l/s LT – lưu lượng khơng khí tái tuần hồn. LT = L – LN = 796,8 – 60 = 736,8l/s Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 80 => t1 = (60.26 + 736,8.24)/736,8 = 26 0 C => 𝜑1 = (60.85 + 736,8.60)/736,8 = 67% Tra đồ thị t –d ta được: d1 = 0,0136kg/kgk 2 k, I1 = 61,5kJ/kg. 3. Tính chọn FCU. Khi chọn FCU cho cơng trình ta phải chú ý đảm bảo năng suất lạnh của dàn làm việc với điều kiện thực phải lớn hơn (hoặc bằng) tải lạnh xác định được cho phịng đĩ. Ngồi ra do yêu cầu tính tiền điện cho mỗi hộ sử dụng sau này nên ta phải lựa chọn số lượng FCU trong các phịng các ít càng tốt. Nếu vì một số lý do như phân bố tải lạnh khơng đều, tốn đường ống giĩ, gây tổn thất đường ống giĩ lớn,…mà khơng thể giảm được số lượng FCU trong các phịng là ít nhất thì trong quá trình thiết kế nhiều FCU trong một phịng thì nên chú ý tới các đường ống nước liên kết với các FCU đĩ đều phải bắt đầu từ một cụm đường ống nước chính đi vào phịng đĩ để sau này ta cĩ thể gắn đồng hồ BTU Meter ngay tại cụm đường ống đĩ để do lưu lượng nước lạnh cấp vào các FCU cho phịng đĩ để tính ra tiền điện cần phải trả. Bảng 4.6 Nếu ta làm như vậy thì mỗi phịng chỉ gắn một thiết bị BTU Meter, cịn khơng thì cứ 1 FCU gắn 1 BTU Meter thì vừa tốn kém tiền đầu tư, vừa tốn tiền cơng lắp ráp, tốn co, tốn thời gian lắp ráp cũng như gây tổn thất lớn về đường ống nước và dễ gây rị rỉ hơn,... Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 81 Do mỗi loại căn hộ cĩ phụ tải lạnh khác nhau nên số lượng và loại FCU ứng với mỗi phịng cũng khác nhau. Khơng cĩ FCU nào được sử dụng chung cho hai hay nhiều phịng. Từ một số yêu cầu trên, ta chọn FCU cho cơng trình như sau: Hãng sản xuất: Cơng ty Cổ Phần Điện Máy R.E.E. Lấy thương hiệu : Reetech. Thơng số kỹ thuật của dịng FCU RD-W-L1ET được chọn theo bảng 4.6 Dịng sản phẩm: RD-W-L1ET Hình 4.19 Bảng 4.7 FCU RD30W-1ET (1) RD36W-1ET (2) RD48W-1ET (3) RD60W-1ET (4) Cơng suất (kW) 8,8 10,5 14,1 17,6 Lưu lượng giĩ (m3/h) 1900 2400 2700 3000 Lưu lượng nước (l/s) 0,42 0,5 0,67 0,84 Kích thước (mm) 884x340x700 1100x340x700 1100x340x700 1354x340x700 Số lượng (cái) 127 65 98 46 Và ta tĩm tắt lại thơng số của một số loại FCU cần chọn như bảng 4.7. Số lượng các loại FCU trong bảng 4.7 được liệt kê sau khi hồn đã thành bảng 4.8. Theo bảng 2.7 ở chương 2 ta cĩ: Loại khơng gian Mật độ người, kng Hs nhiệt hiện (qh) - nhiệt ẩn (qa) (m 2/người) (W/người) Căn hộ 15,38 70/60 Office 11,76 81/39 Coffee 2 94/66 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 82 Nhà hàng 1,5 94/66 Sảnh 15,38 70/45 Shop,Retail 1,5 75/70 P.T.Dục 6,97 117/133 Khu thương mại 6 82/48 Phịng máy tính 12 87/63 và bảng 2.8 ở chương 2: Loại khơng gian Lượng khí tươi cần cấp cho 1 người ((l/s) (m 3 /h)) Căn hộ 7,5 (27) Office 7,5 (27) Coffee 7,5 (27) Nhà hàng 7,5 (27) Sảnh 7,5 (27) Shop,Retail 5 (18) P.T.Dục 7,5 (27) Kết hợp bảng 4.7, bảng 2.7, bảng 2.8 ta chọn và xây dựng bảng 4.8 như sau: Các cơng thức tính để xây dựng bảng 4.8 – Bảng tổng hợp thơng số FCU cho các kiểu phịng của cơng trình: - Số lượng người = (diện tích phịng ở cột (d) * số lượng phịng) / mật độ người ở bảng 2.7 - Cột (e ): lưu lượng giĩ tươi = số lượng người * hệ số lưu lượng ở bảng 2.8. - Cột (f): lấy từ bảng kết quả tính tốn phụ tải của cơng trình ở chương 2. - Cột (g): Dựa vào phụ tải lạnh của từng kiểu phịng ở cột (f), kết hợp với thơng số cơng suất các loại FCU ở bảng 4.10 và kết hợp với một số điều kiện chọn FCU như đã nêu ở phần trên. Suy ra chọn các loại FCU như cột (g) là phương án tối ưu cho từng kiểu phịng. (thí dụ: Cách đọc: (2);(3) được hiểu là FCU loại (2) và FCU loại (3)). - Cột (h): Kết hợp kiểu chọn như cột (g) thì cột này thêm số lượng cho hợp lý và đúng với nguyên lý chọn như ở cột (g). (thí dụ: Cách đọc: 1 ; 1 được hiểu là tương ứng với các loại FCU ở cột (g) thì chúng cĩ số lượng lần lượt là 1 và 1). - Cột (i): Lưu lượng nước cấp trên từng kiểu phịng = số lượng FCU của từng loại * lưu lượng nước tương ứng tra ở bảng 4.7. - Cột (j): Lưu lượng giĩ cấp trên từng kiểu phịng = số lượng FCU của từng loại * lưu lượng giĩ tương ứng tra ở bảng 4.7. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 83 Bảng 4.8 STT Kiểu căn hộ Số lượng phịng trên một kiểu DT phịng cần điều hịa (m 2 ) Lưu lượng giĩ tươi (l/s) Phụ tải lạnh (kW) Loại FCU cần chọn Số lượng các loại FCU Lưu lượng nước cấp (l/s) Lưu lượng giĩ cấp (m 3 /h) Cơng suất trên kiểu phịng (kW) Tổng cơng suất (kW) (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) 1 B1 6 113 330 23,4 (2) ; (3) 1 ; 1 1,17 5100 24,6 147,6 2 B2 22 118 1260 23,7 (2) ;(3) 1 ; 1 1,17 5100 24,6 541,2 3 B3 5 117 285 27,8 (3) 2 1,34 5400 28,2 141 4 B4 5 104 255 21,7 (1) ;(3) 1 ; 1 1,09 4600 22,9 114,5 5 B5 16 118 922,5 23,4 (2);(3) 1 ; 1 1,09 5100 24,6 393,6 6 B6 4 103 202,5 22,2 (2) ; (3) 1 ; 1 1,09 5100 24,6 98,4 7 B7 3 102 150 28 (3) 2 1,34 5400 28,2 84,6 8 B8 – 1 2 71 67,5 17 (1) 2 0,84 3800 17,6 35,2 9 B8 – 2 2 71 67,5 17 (1) 2 0,84 3800 17,6 35,2 10 B9 – 1 5 73 180 17,6 (1) 2 0,84 3800 17,6 88 11 B9 – 2 5 73 180 17,6 (1) 2 0,84 3800 17,6 88 12 B10 5 106 255 32,1 (1); (3) 1 ; 1 1,09 4900 35,2 176 13 B11 5 111 270 24,7 (2) ;(3) 1 ; 1 1,17 5100 24,6 123 14 C1 9 70,5 307,5 16,1 (1) 2 0,84 3800 17,6 158,4 15 C2 5 61 150 16,5 (1) 2 0,84 3800 17,6 88 16 C3 16 76 592,5 16,6 (1) 2 0,84 3800 17,6 281,6 17 C4 4 69,5 135 17,6 (1) 2 0,84 3800 17,6 70,4 18 C5 4 57,5 112,5 15,4 (1) 2 0,84 3800 17,6 70,4 19 C6 1 77,5 37,5 22,3 (2) ;(3) 1 ; 1 1,17 5100 24,6 24,6 20 C7 1 78 37,5 22,3 (2);(3) 1 ; 1 1,17 5100 24,6 24,6 21 C8 4 80,5 157,5 17,4 (1) 2 0,84 3800 17,6 70,4 K1 Shop 1 1 236 785 63,6 (2) ;(3) 1 ; 4 3,18 13200 66,9 66,9 K2 Shop 2 1 295 985 77,8 (1) ; (4) 1 ; 4 3,78 13900 79,2 79,2 K3 Shop 3 1 304 1015 73,6 (1) ; (4) 1 ; 4 3,78 13900 79,2 79,2 K4 Shop 4 1 240 800 65,5 (2) ; (3) 1 ; 4 3,18 13200 66,9 66,9 K5 Shop 5 1 208 695 66,8 (2) ; (3) 1 ; 4 3,18 13200 66,9 66,9 K6 K.T.Mại 1 357 450 92,9 (1) ; (4) 1 ; 5 4.70 16900 79,2 79,2 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 84 K7 Office 1 2 262 1965 43,4 (1) ; (4) 1 ; 2 2,18 7900 44 88 K8 Office 2 1 412 1545 60,5 (1) ; (4) 1 ; 3 3,02 10900 61,6 61,6 K9 Office 3 1 291 1095 47,3 (2) ; (4) 1 ; 2 2,18 8700 49,3 49,3 K10 P.T.Dục 1 221 240 52,4 (4) 3 2,68 9000 52,8 52,8 K11 K.N.Hàng 1 1 221 1103 67 (2) ; (3) 1 ; 4 3,18 13200 66,9 66,9 K12 K.N.Hàng 2 1 291 1455 72,1 (3) ;(4) 4 ; 1 3,52 13800 74 74 K13 Coffee 1 1 273 1028 70,5 (4) 4 3,36 12000 70,4 70,4 K14 P.M.Tính 1 60 37,5 21,1 (1) ;(3) 1 ; 1 1,17 4600 22,9 22,9 K15 Sảnh 1-T.Tân 1 339 165 105 (4) 6 5,04 18000 106 105,6 K16 Sảnh 2 1 141 67,5 33 (1) ; (4) 1 ; 1 1,34 4900 35,2 35,2 K17 Coffee 2 1 289 1080 77,8 (1) ; (4) 1 ; 4 3,86 13900 79,2 79,2 - Cột (k): Cơng suất trên từng kiểu phịng = số lượng FCU của từng loại * cơng suất tương ứng tra ở bảng 4.7. - Cột (l): Tổng cơng suất của một kiểu phịng = Cơng suất trên từng kiểu phịng * số lượng kiểu phịng ở cột (c). 4.5 Tính chọn hệ thống đường ống nước. 4.5.1 Giới thiệu chung. Trong hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm, ống dẫn nước lạnh làm nhiệm vụ dẫn nước từ bình bay hơi đến các dàn lạnh đặt tại các phịng sau đĩ lại dẫn nước từ các dàn lạnh đĩ quay trở về bình bay hơi. Đường ống dẫn nước gồm cĩ những đường ống chính, những đường rẽ nhánh để cung cấp cho các phịng riêng lẻ, đường ống dẫn nước lên bình giãn nở, đường ống nước về. Ngồi ra cịn cĩ đường nước giải nhiệt cho bình ngưng và đường ống dẩn nước ngưng từ dàn lạnh đi ra khỏi khơng gian điều hịa và được cho kết nối với hệ thống đường nước thải của tịa nhà. Đường ống dẫn nước lạnh sử dụng là ống thép đen, trịn này là loại 40 schedule, cịn đường ống dẫn nước ngưng sử dụng ống nhựa PVC Bình Minh. Hệ thống ống dẫn nước lạnh được sử dụng là hệ thống kín, nước sẽ tuần hồn trong hệ thống trong suốt quá trình làm việc để tiết kiệm nước và tiết kiệm năng lượng. Nước được làm lạnh đến nhiệt độ khoảng từ 4 đến 10oC (tính chọn 70C) và được đưa đến các dàn lạnh, sau đĩ nước quay trở về cụm Chiller với nhiệt độ khoảng từ 10 đến 16oC (tính chọn 120C). Khơng nên làm lạnh nước đến nhiệt độ dưới 0oC để tránh hiện tượng đĩng băng, thể tích tăng làm vỡ ống. Khi cần nhiệt độ thấp hơn 00C cĩ thể pha thêm vào nước một số chất hố học để hạ thấp nhiệt độ đơng đặc. Cần phải chú ý tới hiện tượng giãn nở và co rút của các ống dẫn nước để cĩ biện pháp đối phĩ với hiện tượng xuất hiện ứng suất cục bộ gây ra những hư hỏng khơng lường trước được cho các gối đỡ, mối nối và các chi tiết khác nằm trên đường ống. Các đường ống dẫn nước được bố trí dọc theo tường, trần và sàn nhà, phải cĩ hệ thống treo, đỡ ống và chống rung hợp lý. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 85 Đường ống nước ngưng phải luơn được chú ý trong quá trình thiết kế, thi cơng và lắp đặt bởi vì nĩ cĩ thể cần tới bơm nước để bơm hoặc khơng cần bơm. Nếu khơng cần bơm để bơm nước ngưng thì phải luơn luơn chú ý lắp đặt nghiêng một gĩc nhất định để nước ngưng cĩ thể dễ dàng chảy từ máng ngưng của dàn lạnh tới đường ống thốt nước thải của tịa nhà. Ngồi các thiết bị như bơm, đường ống, các loại van, trong hệ thống cịn cĩ một thiết bị rất quan trọng nữa đĩ là bình giãn nở. Mục đích của bình giãn nở là tạo nên một thể tích nước và hơi dự trữ nhằm điều hịa những ảnh hưởng do sự thay đổi thể tích (khi nhiệt độ nước biến đổi) của lượng nước tuần hồn trong hệ thống, ngồi ra bình giãn nở cịn cĩ nhiệm vụ bổ sung nước cho hệ thống trong trường hợp bị rị rỉ và là vị trí ta cĩ thể biết được áp suất nước dễ dàng nhất. 4.5.2 Tính tốn thiết kế hệ thống đường ống nước. 1. Đường kính ống: Lưu lượng nước qua bơm: nnn o tC Q V    , l/s Trong đĩ: Qo = 919,13kW – năng suất lạnh của 1 bình bay hơi Cn = 4,192kJ/Kg.K – nhiệt dung riêng của nước. tn = 5 o C – chênh lệch nhiệt độ nước ra và nước vào bình bay hơi n = 999,71kg/m 3 – khối lượng riêng của nước Suy ra: 571,999192,4 13,919  V = 0,044, m 3 /s Lưu lượng nước trên đường ống cấp Là lưu lượng nước cần cung cấp cho cả 3 Chiller. V = 3.0,044 = 0,132m 3 /s =132l/s a. Đường kính ống gĩp ở đầu vào của bình bay hơi. Ống gĩp này nối từ đầu ra 3 nhánh của 3 bơm tới đầu vào 3 nhánh của 3 bình bay hơi nên lưu lượng của nĩ chính bằng lưu lượng của 3 bơm cộng lại. Theo [ 2, bảng 11.10, trang 442 ], ta chọn 𝜔 = 2m/s. Đường kính trong của ống gĩp: d = .w 4.V  , m Trong đĩ: V – lưu lượng nước chuyển động qua ống, m3/s 𝜔 – tốc độ nước chuyển động trong ống, m/s với: V = 0,132m 3 /s d = 4.0,132 3,14.2 = 0,290m =290mm Theo [2, bảng 11.2, trang 423 ], ta chọn ống dẫn nước lạnh cĩ : Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 86 Đường kính danh nghĩa: ddn = 304,8mm Đường kính trong: dtr = 307,08mm Đường kính ngồi: dng =322,85mm Áp suất làm việc: p = 449psig Ta tính lại vận tốc nước đi trong ống: 𝜔 = 4.0,132/(3,14.0,307082) = 1,783m/s b. Đường kính các ống nhánh ở đầu ra và vào bình bay hơi: Do đầu ra của bình bay hơi của mỗi Chiller đều chạy thẳng tới bình gĩp (Water Chiller Supply Header) chứ khơng chạy vào ống gĩp cĩ nên với mỗi đoạn này đều cĩ đường kính nhỏ hơn ở ống gĩp. Cịn đầu vào của bình bay hơi cũng vậy, từ ống gĩp được chia thành các nhánh đi vào các bình bay hơi nên đường kính cũng nhỏ hơn đường kính ống gĩp. Vậy khi tính tốn ta chọn đường kính các ống nhánh ở đầu ra, vào bình bay hơi là bằng nhau. Theo kết quả tính tốn ở mục 5.3.4 ta cĩ: Lưu lượng nước vào bình bay hơi: Gn = 43,85kg/s, 𝜔 = 2m/s. Khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ trung bình 9,50C: 𝜌w = 999,71kg/m 3 . => V = Gn/𝜌w = 43,85/999,71 = 0,0438m 3 /s = 43,86l/s Đường kính ống dẫn nước vào và ra bình bay hơi: dtr = 4.𝐺𝑤 𝜋 .𝜌 .𝜔 = 4.43,85 𝜋 .999,71.2 = 0,167m = 167mm. Theo [2, bảng 11.2, trang 423] ta chọn loại ống tiêu chuẩn, với loại ống đồng loại 40ST: Đường kính trong: dtr = 202,171mm Đường kính ngồi: dng = 219,07mm Đường kính danh nghĩa: ddn = 203,2mm. Áp suất làm việc: p = 643psig. Ta tính lại vận tốc nước: 𝜔 = 4.0,0438/(3,14.0,2021712) = 1,365m/s Lý do cĩ sự chênh lệch giữa vận tốc chọn và vận tốc thực của đường ống vào ra bình bay hơi như vậy là do ban đầu ta chọn đường kính ống nước ra vào bình ngưng tụ trước, sau đĩ ta lấy kích thước đường ống nước ở bình ngưng để chọn cho bình bay hơi luơn cho thuận tiện việc thi cơng, lắp đặt, vận hành và mua hàng. c. Lưu lượng nước cần cấp cho mỗi tầng: Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 87 Từ bản vẽ bố trí các kiểu phịng của cơng trình và kết hợp với bảng 4.8, ta tính được lưu lượng nước cần cung cấp cho mỗi tầng lần lượt như trong bảng 4.9 Bảng 4.9 Lầu trệt Tầng 2 Tầng 3 Tầng 4 Tầng 5 Tầng 6 Tầng 7 Lưu lượng nước cần cấp cho mỗi lầu (l/s) 23 23 17 17 17 17 18 Lưu lượng nước cần cấp của mỗi nhánh chính (l/s) 11,5 11,5 8,5 8,5 8,5 8,5 9 Từ cách tính tốn ở phần trên, ta tính tương tự cho các đoạn ống cịn lại và kết hợp với bảng 4.9 ta cho kết quả tính tốn được trình bày ở bảng 4.10 – Bảng tổng hợp các thơng số đường kính ống nước cho các tầng. Bảng 4.10 Đoạn ống Lưu lượng V (l/s) Vận tốc thực 𝜔 (m/s) Đường kính ống tiêu chuẩn Đường kính danh nghĩa: ddn (mm) Đường kính trong: ddtr (mm) Đường kính ngồi: ddng(mm) FCU C5 – ống nhánh tầng 7 0,84 0,388 50,8 52,5 60,325 Ống nhánh tầng 7 9 1,096 101,6 102,26 114,3 Tầng 7 – tầng 6 17,5 2,132 101,6 102,26 114,3 Tầng 6 – tầng 5 26 1,396 152,4 154,05 168,275 Tầng 5 – tầng 4 34,5 1,075 203,2 202,171 219,07 Tầng 4 – tầng 3 43 1,34 203,2 202,171 219,07 Tầng 3 – tầng 2 54,5 1,699 203,2 202,171 219,07 Tầng 2 – tầng trệt 66 2,057 203,2 202,171 219,07 Tầng trệt – tầng hầm 66 2,057 203,2 202,171 219,07 Tầng hầm – Bình gĩp 66 2,057 203,2 202,171 219,07 Bình gĩp – Đầu ra bình bay hơi 43,86 1,365 203,2 202,171 219,07 Đầu vào bình bay hơi– – Ống gĩp 132 1,783 304,8 307,08 322,85 Ống gĩp – Đầu ra của bơm 43,86 1,365 203,2 202,171 219,07 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 88 2. Thơng số đường ống: Tất cả các chiều dài tương đương của các van, co, T, phin lọc chữ Y ở phần tính tốn này đều được tra ở tài liệu [2, bảng 11.13 – 11.14, trang 463 – 464]. Ống gĩp – Đầu ra của bơm. - Cĩ 𝜔 = 1,365m/s, ddn = 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,00773mH20/m, cĩ đoạn ống dài 3m. - Cĩ 1 van cổng l = 2,743m, 1 phin lọc chữ Y với l = 45,72m, 1 co 900 với l = 6,1m, 1 T với l = 6m,1 van 1 chiều với l = 24,38m. Vậy ltd= 3 + 2,743 + 45,72 + 6,1 + 6 + 24,38 = 88m. Đoạn vào bình bay hơi – Ống gĩp: - Cĩ 𝜔 = 1,783m/s, ddn = 304,8mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12q, trang 458] ta chọn P  0,0017mH20/m, cĩ đoạn ống dài 5m - Cĩ 1 co 900 với l = 9,14m, 1 van cổng với l = 3,7m Vậy ltd = 5 +9,14 + 3,7 = 17,84m Bình gĩp – Đầu ra bình bay hơi. - Cĩ 𝜔 = 1,365m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,00773mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m - Cĩ 3 co 900 với l = 3.6,1 = 18,3m, 1 van cổng + 1 van cân bằng + 1 van Motorized Modulating cĩ l = 3.2,743 = 8,23m. Vậy ltd= 4 + 18,3 + 8,23 = 30,53m Tầng hầm – Bình gĩp. - Cĩ 𝜔 = 1,365m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,00773mH20/m, cĩ đoạn ống dài 10m - Cĩ 2 co với l = 2.6,1 = 12,2m, 1 van cân bằng với l = 2,743m Vậy ltd = 10 + 12,2 + 2,743 = 25m Tầng trệt – tầng hầm. - Cĩ 𝜔 = 2,057m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,0173mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 89 - Cĩ 1 T với l = 4m Vậy ltd = 4 + 4 = 8m. Tầng 2 – tầng trệt. - Cĩ 𝜔 = 2,057m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,0173mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m. - Cĩ 1 T với l = 4m Vậy ltd = 4 + 4 = 8m. Tầng 3 – tầng 2. - Cĩ 𝜔 = 1,699m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,012mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m. - Cĩ 1 T với l = 4m Vậy ltd = 4 + 4 = 8m. Tầng 4 – tầng 3. - Cĩ 𝜔 = 1,34m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,00773mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m. - Cĩ 1 T với l = 4m Vậy ltd = 4 + 4 = 8m. Tầng 5 – tầng 4. - Cĩ 𝜔 = 1,075m/s, ddn= 203,2mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12o, trang 456] ta chọn P  0,00488mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m. - Cĩ 1 T với l = 4m Vậy ltd = 4 + 4 = 8m. Tầng 6 – tầng 5. - Cĩ 𝜔 = 1,396m/s, ddn= 152,4mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12n, trang 455] ta chọn P  0,0119mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m. - Cĩ 1 T với l = 3m Vậy ltd = 4 + 3 = 7m. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 90 Tầng 7 – tầng 6. - Cĩ 𝜔 = 2,132m/s, ddn= 101,6mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12l, trang 453] ta chọn P  0,0433mH20/m, cĩ đoạn ống dài 4m - Cĩ 1 T với l = 2m Vậy ltd = 4 + 2 = 6m Ống nhánh tầng 7. - Cĩ 𝜔 = 1,096m/s, ddn= 101,6mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12l, trang 453] ta chọn P  0,014mH20/m, cĩ đoạn ống dài 10m - Cĩ 10 T với l = 10.2,04 = 20,4m, 1 van cổng cĩ l = 1,372m, 1 phin lọc chữ Y cĩ l = 18,3m Vậy ltd = 10 + 20,4 + 1,37 + 18,3 = 50m FCU C5 – ống nhánh tầng 7. - Cĩ 𝜔 = 0,388m/s, ddn= 50,8mm, theo tài liệu [2, bảng 11.12r, trang 459] ta chọn P  0,00346mH20/m, cĩ đoạn ống dài 80m - Cĩ 1 T với l = 3m, 1 van cổng cĩ l = 0,7m, 1 phin lọc chữ Y cĩ l = 4,3m Vậy ltd = 80 + 3 + 0,7 + 4,3 = 88m Ta cĩ bảng 4.11 trình bày tổng hợp tổn thất áp suất ma sát pms, mH2O, của tất cả các đoạn ống của cơng trình. Bảng 4.11 Đoạn ống Chiều dài ltd, m Đường kính danh nghĩa ddn, mm Vận tốc thực 𝜔, m/s Tổn thất áp suất ma sát pm, mH20/m Tổn thất áp suất ma sát pms, mH20 FCU C5 – ống nhánh tầng 7 88 50,8 0,388 0,00346 0,3 Ống nhánh tầng 7 50 101,6 1,096 0,014 0,7 Tầng 7 – tầng 6 6 101,6 2,132 0,0433 0,3 Tầng 6 – tầng 5 7 152,4 1,396 0,0119 0,1 Tầng 5 – tầng 4 8 203,2 1,075 0,00488 0 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 91 Tầng 4 – tầng 3 8 203,2 1,34 0,00773 0,1 Tầng 3 – tầng 2 8 203,2 1,699 0,012 0,1 Tầng 2 – tầng trệt 8 203,2 2,057 0,0173 0,1 Tầng trệt – tầng hầm 8 203,2 2,057 0,0173 0,1 Tầng hầm – Bình gĩp 25 203,2 2,057 0,00773 0,2 Bình gĩp – Đầu ra bình bay hơi 30,53 203,2 1,365 0,00773 0,2 Đầu vào bình bay hơi– – Ống gĩp 17,84 304,8 1,783 0,0017 0 Ống gĩp – Đầu ra của bơm 88 203,2 1,365 0,00773 0,7 Tổn thất ma sát cho 1 nhánh đi msP = 3mH20. Cho 2 nhánh và cả đi và về là msP = 2.2.3 = 12mH20 = 117010Pa Ta chọn tổn thất của nước qua FCU ở kiểu phịng C5 tầng 7 theo hãng R.E.E là msP = 27000Pa = 2,77mH2O Tổn thất qua bình bốc hơi là msP = 15mH2O = 146262,5Pa Suy ra: Tổn thất tổng cộng là P = 12 + 2,77 + 15 =29,77mH20 4.5.3 Lựa chọn bơm nước lạnh cho Water Chiller. Ta chọn bơm cĩ năng suất V= 43,86 l/s = = 2631,6 l/ph Cột áp của bơm là H = 29,77mH20 Theo tài liệu TL [21] trang 74, ta chọn bơm ly tâm cĩ các số liệu sau: Ký hiệu : SH80 – 160/185 Số lượng : 3 chiếc. Cột áp: 35mH20 Năng suất : 2500l/ph Số vịng quay: 2900v/ph Cơng suất động cơ : 18,5kW Hãng sản xuất: Trung Quốc. Hình 4.19 Nhà phân phối: Cơng ty TNHH DV KT Bơm Năm Sao. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 92 4.6 Tính tốn thiết kế hệ thống đường ống giĩ. 4.6.1 Giới thiệu chung. Ống giĩ là thiết bị đĩng vài trị kết nối giữa dàn lạnh (FCU) và khơng gian cần điều hịa, ống giĩ vận chuyển khơng khí đã được làm lạnh sau khi ra khỏi FCU để đi đến khơng gian cần điều hịa. Ngồi ra ống giĩ cịn làm nhiệm vụ dẫn khơng khí tươi từ ngồi trời đi vào dàn lạnh FCU và dẫn khơng khí sau khi đã làm lạnh khơng gian cần điều hịa (giĩ hồi) đi ra khỏi khơng gian cần điều hịa đề thổi vào đường giĩ tươi để tạo nên giĩ hịa trộn (nếu cần). Ống giĩ cĩ hai loại chính là: ống giĩ mềm và ống giĩ cứng (tơn). - Ống giĩ mềm: Ống giĩ mềm thường được cấu tạo bởi ba lớp, lớp trong cùng và lớp ngồi cùng là bằng giấy tráng nhơm giúp cách nhiệt tốt và chống ẩm. Lớp ở giữa thì được cấu tạo bằng bơng thủy tinh. Ống giĩ mềm cĩ một hình dáng duy nhất là hình trịn. Ở lớp trong cùng thường cĩ các vịng thép xoắn theo kiểu lị xo để tăng độ cứng cho ống giĩ mềm. Hình 4.20 - Ống giĩ cứng (tơn): Ống giĩ cứng thường được cấu tạo bằng tơn tráng kẽm loại cuộn, loại tấm, inox,…cĩ bề dày từ 0,5 đế 1,5mm. Các ống giĩ cấp, giĩ hồi giĩ cấp (nếu đi từ PAU tới FCU) này được bọc cách nhiệt, phía ngồi lớp cách nhiệt đĩ luơn cĩ bọc lớp giấy tráng nhơm chống ẩm. Hình 4.21 là hình dáng ống giĩ cứng (bằng tơn tráng kẽm) khi chưa bọc cách nhiệt. Trong hệ thống ta dùng quạt để làm khơng khí chuyển động, cĩ hai loại quạt là: quạt ly tâm và quạt hướng trục. Trong đa số các đường ống giĩ cấp vào phịng thường dùng ống giĩ mềm, mà do chiều dài của từng đoạn ống giĩ mềm là cĩ giới hạn, thường theo kinh nghiệm thi cơng thì khơng nên dài quá 3m, nếu dài quá 3m thì trong quá trình vận hành đường ống giĩ mềm sẽ dễ bị teo lại nếu cĩ lúc lưu lượng giĩ bị thiếu hoặc nĩ sẽ dễ bị sệ xuống, bị uốn cong, méo mĩ làm gây cản trở lớn trong việc vận chuyển giĩ. Ống giĩ vận chuyển giĩ lạnh từ FCU tới khơng gian cần điều hịa gọi là ống giĩ cấp. Ống giĩ vận chuyển giĩ tươi từ ngồi trời tới FCU hay từ PAU tới FCU thì gọi là ống giĩ tươi. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 93 Hình 4.21 Ống giĩ vận chuyển giĩ từ trong khơng gian điều hịa đem ra khỏi khơng gian cần điều hịa để đi trở lại dàn lạnh FCU gọi là ống giĩ hồi. Hình 4.22 Ống giĩ dùng để thải bớt một phần lượng khơng khí sau khi đi từ khơng gian cần điều hịa ra ngồi đề tới dàn lạnh FCU gọi là ống giĩ thải. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 94 Ngồi ống giĩ ra cịn cĩ các thiết bị khác như miệng giĩ cấp, miệng giĩ hồi, miệng giĩ thải,… dùng để phân phối khơng khí vào và lấy khơng khí ra khỏi khơng gian cần điều hịa một cách đều, và thẩm mỹ nhất. Hình 4.22 là một số kiểu dáng miệng giĩ của R.E.E. 4.6.2 Các phương pháp thiết kế ống giĩ. Theo tài liệu [2, trang 325] thì thơng thường, khi thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí, người ta sử dụng một trong ba phương pháp sau: - Phương pháp ma sát đồng đều. Nơi dung chính của phương pháp này là tổn thất áp suất trên một đơn vị chiều dài ống là như nhau trong tồn bộ hệ thống. Thường thì phương pháp này thích hợp cho các hệ thống cĩ tốc độ thấp. - Phương pháp giảm tốc độ. Khi thực hiện phương pháp này địi hỏi người thiết kế phải cĩ kinh nghiệm để chọn một vận tốc thích hợp cho hệ thống. - Phương pháp phục hồi áp suất tĩnh. Phương pháp này cĩ thể sử dụng cho bất kỳ loại tốc độ nào. Người ta thường sử dụng phương pháp này để thiết kế đường ống đi. Nội dung chính của phương pháp này là xác định kích thước ống sao cho tổn thất áp suất của hệ thống bằng độ gia tăng áp suất tĩnh trong ống. Ngồi ba phương pháp nêu trên cịn cĩ các phương pháp khác như: - Phương pháp T: Là phương pháp tối ưu hĩa trong việc thiết kế hệ thống. - Phương pháp tốc độ khơng đổi: Phương pháp này chủ yếu là lựa chọn cho hệ thống một tốc độ hợp lý. Thường áp dụng cho các hệ thống áp suất cao. - Phương pháp áp suất tổng: Phương pháp này cho phép người thiết kế xác định các tổn thất áp suất tổng tức thời tại mỗi tiết diện của hệ thống ống dẫn. Kết luận: Qua việc phân tích các phương pháp trên thì ta chọn phương pháp ma sát đồng đều để thiết kế hệ thống ống giĩ cho cơng trình này. 4.6.3 Tính tốn hệ thống ống giĩ. 1. Chọn kiểu ống: Trong hệ thống điều hịa khơng khí đang khảo sát ta sử dụng hệ thống ống dẫn khơng khí kiểu trepo và được che bởi lớp trần giả. Vật liệu làm ống là tơn kẽm, bên ngồi được bọc lớp cách nhiệt. Ống dẫn cĩ tiết diện hình chữ nhật để dễ chế tạo các khuỷu, các nối T,… Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 95 Hình 4.23 2. Tính tốn đường ống cho một khơng gian điều hịa điển hình. Do khơng gian của cơng trình cần điều hịa là rất lớn, rất nhiều kiểu phịng, rất nhiều tầng. Do đĩ ta chỉ chọn một khơng gian điều hịa điển hình để tính tốn chi tiết đường ống giĩ, rồi từ đĩ ta dựa vào bảng tra và suy ra kích thước, kiểu dáng đường ống giĩ cho các khơng gian tiếp theo. Ta chọn khơng gian điển hình là khơng gian kiểu B3 (cho các tầng từ lầu 3 đến lầu 7). Khơng gian B3 này dùng làm căn hộ cho thuê, với diện tích là 117m2, phụ tải lạnh của khơng gian này là 27,8kW, sử dụng FCU loại (3), số lượng 2 cái với cơng suất và lưu lượng giĩ của mỗi FCU lần lượt là 14,1kW và V = 2700m3/h = 750l/s. Kiểu phịng này cĩ diện tích khá lớn, lại chia nhiều các phịng chức năng bên trong với các bức tường ngăn lại nên đều phải cĩ các miệng giĩ bố trí vào trong đĩ, nên ta chọn mỗi FCU đều được bố trí 4 miệng giĩ cấp thổi và 2 miệng giĩ chính. Sơ đồ bố trí ống giĩ và miệng giĩ được trình bày ở hình 4.24 như sau: Hình 4.24 Theo tài liệu [2, trang 327] ta chọn tổn thất áp suất trên đường ống là: ∆p = 0,8 ÷ 1N/m2 cho 1m chiều dài ống (nhưng thường được viết gộp lại là ∆p = 0,8 ÷ 1N/m3), ta chọn ∆p = 0,85N/m3. Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 96 a. Xét đoạn ống OA: Với ∆p = 0,85N/m3 và lưu lượng V = 750l/s , tra đồ thị hình 10.5 tài liệu [2, trang 336] ta được: dtđ = 420mm. 𝜔 = 5,415m/s. Diện tích tiết diện ống: S = 𝜋.d2tđ/4 = 3,14.0,420 2 /4 = 0,1385m 2 . Kích thước ống: Từ đường kính tương đương ta tra bảng 9.4 tài liệu [2, trang 321] ta cĩ kích thước ống hình chữ nhật là: a = 500mm b = 300mm => tính lại: S = 0,5.0,3 = 0,15m 2 , 𝜔 = V/S = 0,75/0,15 = 5m/s Giữ nguyên tổn thất áp suất trên đường ống dẫn, với lưu lượng tương ứng, ta cĩ thể dựa vào độ thị ma sát của khơng khí để xác định đường kính tương đương của ống và vận tốc của khơng khí trong đoạn ống đĩ. Tuy nhiên, do số lượng các đoạn ống phải xác định của cơng trình là rất nhiều, do đĩ ta cĩ thể xác định dường kính tương đương và vận tốc khơng khí theo các bảng được đơn giản hịa như sau:  Khi biết số phần trăm lưu lượng của đoạn ống nào đĩ so với lưu lượng chuẩn, từ đĩ xác định được phần trăm về diện tích tiết diện ống tương ứng theo bảng 10.1 tài liệu [2, trang 328], từ đĩ xác định được diện tích, đường kính tương đương của ống và tốc độ khơng khí trong đoạn ống đĩ.  Dàn lạnh FCU, (PAU) cung cấp giĩ lạnh cho 4 miệng thổi, lưu lượng khơng khí qua mỗi miệng thổi là: V = 750/4 = 187,5l/s b. Xét đoạn ống AB: Lưu lượng khơng khí trong đoạn ống này là: V= 750 – 2.187,5 = 375l/s = 0,375m3/s. Phần trăm về lưu lượng: %V = (375/750).100% = 50%. Diện tích tiết diện ống: Từ phần trăm về lưu lượng, ta xác định phần trăm về tiết diện ống theo bảng 10.1 tài liệu [2, trang 328] ta cĩ: %S = 58%. Vậy ta cĩ tiết diện của ống là: S = 0,58.0,15 = 0,087m 2 Đường kính tương đương của ống: Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 97 dtđ = 4.𝑆 𝜋 = 4.0,087 𝜋 = 0,3328m =332,8mm. Kích thước của đoạn ống tiết diện hình chữ nhật: Tra bảng 9.4 tài liệu [2, trang 321] với dtđ = 332,8mm ta được kích thước của đoạn ống tiết diện hình chữ nhật tương đương là: a = 350mm b = 275mm dtđ = 339mm Suy ra, tính lại: S = 0,35.0,275 = 0,09625m2 và %S = 0,09625/0,15 = 64%. Vận tốc khơng khí chuyển động trong ống: 𝜔 = V/S = 0,375/0,09625 = 3,89m/s. Tương tự nếu như cĩ FCU nào trong cơng trình cĩ nhiều hơn 4 miệng thổi thì cơng việc tính tốn cho các đoạn ống cịn lại và ống nhánh cũng được tính tốn tương tự. Kết quả được trình bày như trong bảng 4.12: Bảng 4.12 Đoạn ống L (m) V (l/s) %V %S S (m 2 ) 𝜔 (m/s) dtđ (mm) a x b (mm x mm) OA 4 750 100 100 0,15 5 420 500 x 300 AB 3 375 50 64 0,09625 3,89 339 350 x 270 A - 1 3 187,5 25 32,5 0,049 3,82 249,1 250 B - 2 3 187,5 25 32,5 0,049 3,82 249,1 250 A - 3 3 187,5 25 32,5 0,049 3,82 249,1 250 B - 4 3 187,5 25 32,5 0,049 3,82 249,1 250 Ghi chú: - Các đoạn ống giĩ OA, AB, Bx, … là các đoạn ống giĩ cứng (bằng tơn) tiết diện hình chữ nhật. - Các đoạn ống giĩ A – 1, A – 3, B – 2, B – 4, … là các đoạn ống giĩ mềm tiết diện hình trịn. c. Tính trở lực đường ống và chọn quạt.  Cơ sở lý thuyết. Trên cơ sở kích thước chi tiết ống dẫn mà ta đã xác định được bằng phương pháp đã chọn, vấn đề tổn thất sinh ra trong quá trình chuyển động của khơng khí trên đường ống là vấn đề then chốt để cĩ cơ sở chọn lựa quạt tthích hợp. Để đảm bảo cho quạt cĩ thể thổi giĩ tới các dàn lạnh, ta phải tính trở lực trên đoạn ống cĩ tổng trở lực lớn nhất, một cách tương đối đĩ là tính trên đoạn ống Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 98 dài nhất, cĩ nhiều khớp nối, nhiều co nhất,…Trở lực trên tồn bộ đoạn ống bao gồm trở lực ma sát, trở lực cục bộ, trở lực tại lưới lọc, trở lực tại dàn lạnh. Ta cĩ trở lực ma sát: ∆pm = ∆p.L Trong đĩ: - ∆p : tổn thất áp suất trên 1m chiều dài ống (N/m3). - L : tổng chiều dài ống. Trở lực cục bộ: ∆pcb = 𝛽.Pd Trong đĩ: - 𝛽 : hệ số trở lực cục bộ. - Pd : áp suất động. Mối qua hệ giữa tốc độ chuyển động thực sự của khơng khí và áp suất động như sau: theo cơng thức 10.9 tài liệu [2, trang 343] Pd = 0,602. 𝜔 2  Tính tốn trở lực, chọn quạt. Chọn đoạn ống cĩ tổng trở lực lớn nhất là đoạn ống từ quạt đặt tại FCU đến miệng thổi 4, đoạn ống: O – A – B – 4. Tổn thất ma sát trên tồn bộ chiều dài đường ống: ∆P = ∆p.L Trong đĩ: L = 10m, chiều dài đường ống P = 0,85N/m 3 . Vậy ∆P = 0,85.10 = 8,5N/m2 = 8,5Pa. Tổn thất cục bộ tại các nhánh rẽ: Theo cơng thức: ∆pcb = 𝛽.Pd và Pd = 0,602. 𝜔 2 o Tại điểm A: Dạng nhánh rẽ: Ta cĩ: 𝜔2c/𝜔1c = 3,89/5 = 0,778. Tra bảng 10.3a tài liệu [2, trang 370] ta được hệ số trở lực cục bộ ở nhánh chính là: 𝛽c = 0,0244. Và: V1b/V1c = V2b/V1c = 0,25 𝜔1b/𝜔1c = 3,82/5 = 0,764 Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 99 S1b/S1c = 0,049/0,15 = 0,326 Q2b,A2b Q1c,A1c Q2c,A2c Q1b,A1b Hình 4.25 Tra bảng 110.3b tài liệu [2, trang 370] với gĩc nghiêng cho 𝜃 = 600 là hợp lý (vì nếu chọn 900 thì sẽ gây tổn thất rất lớn, và nếu chọn 300, 450 thì tổn thất sẽ nhỏ nhưng việc chế tạo, bố trí, lắp đặt sẽ khĩ khăn hơn và mất tính thẩm mỹ trong hệ thống) thì ta được hệ số trở lực cục bộ ở nhánh rẽ là: 𝛽c = 0,735. Như vậy tổn thất áp suất ở nhánh chính là: ∆P = 0,0244.0,602.52 = 0,367Pa. Tổn thất áp suất ở nhánh rẽ là: ∆P = 0,735.0,602.3,822 = 6,45Pa. o Tương tự cho các điểm cịn lại: B,… Ta lập bảng tính cho các điểm cịn lại. Ta cĩ bảng 4.13 là bảng thống kê các tổn thất áp suất trên các đoạn ống. Bảng 4.13 Điểm 𝜔i +1c/𝜔ic V1b/Vic S1b/Sic 𝛽c ống chính 𝛽c ống rẽ Tổn thất ống chính (Pa) Tổn thất nhánh rẽ (Pa) A 0,778 0,25 0,326 0,0244 0,735 0,367 6,45 B 0,982 0,5 0,509 0,0182 0,68 0,165 5,97 Trở lực qua dàn lạnh. ∆P = 75,4Pa. Trở lực tại lưới lọc. Đối với lưới lọc bụi, thơng thường chọn trong khoảng 5 đến 10 (mmH2O). Do đĩ ta chọn:  Pll = 7 (mmH2O) = 68,65(Pa). Tổn thất do ống mềm. P7 = 3.0,85.4 = 10,2Pa Luận văn tốt nghiệp GVHD: PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP SVTH: Hồ Sỹ Nam 100 Tổn thất qua miệng giĩ. P8 = 12Pa Tổn thất qua bộ điều chỉnh giĩ. Theo tài liệu [2, bảng 10.80, trang 404] ta cĩ 3 cánh hướng dịng, đặt nghiêng 1 gĩc 30 0, ta được  = 2,5 P9 = 2,5.0,602.2,038 2 = 6,25Pa Như vậy tổng tổn thất áp suất trên đường ống dẫn cung cấp giĩ lạnh dài nhất là: P = 8,5 + 2.6,45 + 2.0,367 + 2.5,97 + 2.0,165 + 75,4 + 68,65 + 10,2 + 12 + + 8.6,25 = 250,654Pa. Chọn quạt ly tâm: Vì các ống dẫn khơng khí đang khảo sát đều bắt đầu từ một điểm giống nhau thì tổn thất áp suất thực thế của các nhánh đều giống nhau. Trong trường hợp này, tổn thất áp suất được xem là độ chênh lệnh áp suất tại điểm chung đĩ so với áp suất mơi trường (tức là sau khi ra khỏi miệng thổi). Để tính quạt cho dàn lạnh thì bắt nguồn từ cơ sở này ta chỉ cần tính tổn thất trên đoạn ống dài nhất là đủ. o Lưu lượng: V = 2700 (m3/h). o Tổng tổn thất: P = 250,614 (Pa) = 250,614/9,81 = 25,55mmH2O. o Cơng suất cần thiết của quạt: kW N = .3600 10.. .2,1 3V Với  : hiệu suất của quạt, Từ bảng 7.21 tài liệu [3, trang 408] ta chọn:  = 0,73. N = 1,2.(2700.250,614.10 -3 )/(3600.0,73) = 0,31kW Vậy chọn mơ tơ kéo quạt cĩ cơng suất: N = 0,31kW. So sánh kết quả tính tốn N = 0,31kW này với thơng số trong catalogue chọn FCU của cơng ty REE ở phần 5.5 thì ta thấy ứng với Q =14,1kW, V = 2700m 3 /h thì tra được N = 0,25kW. Tuy con số này cĩ chênh lệch khá lớn nhưng kết quả tính tốn bằng tay cho ra N = 0,31kW và kết quả N = 0,25kW là hay kết quả đến từ hai khía cạnh khác nhau nên việc khác nhau là điều hịa tồn cĩ thể chấp nhận được. 3. Các khơng gian cịn lại. Tương tự cách tính tốn như vậy ta thiết kế hệ thống đường ống giĩ cho tồn bộ chung cư CR3.1 – A bao gồm các kiểu căn hộ khác từ B1 đến B11, C1 đến C8 và từ K1 đến K17.