20172105 -Le Van Quang Datn.pdf

i

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hệ thống điều hoà không khí và

thông gió cho khách sạn Hoàng Gia tại

Thành phố Đà Nẵng

LÊ VĂN QUANG

[email protected]

Ngành Kỹ thuật nhiệt

Chuyên ngành Công nghệ lạnh và Điều hoà không khí

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Vũ Tuấn Anh

Nhóm chuyên môn: Kỹ thuật Lạnh và Điều hoà không khí

Khoa: Năng lượng nhiệt

Chữ ký của GVHD

HÀ NỘI, 8/2022

ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

---o0o---

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

---o0o---

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên: Lê Văn Quang Khoá 62 Ngành: Kỹ thuật nhiệt

I. Đề tài đồ án

Thiết kế hệ thống điều hoà không khí và thông gió cho khách sạn Hoàng Gia tại

thành phố Đà Nẵng

Số liệu ban đầu: tự thu thập số liệu thiết kế và theo yêu cầu của chủ đầu tư

II. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

1. Giới thiệu công trình, định hướng lựa chọn hệ thống điều hoà không khí cho

công trình.

2. Tính cân bằng nhiệt ẩm

3. Lập sơ đồ điều hoà không khí, tính chọn máy và thiết bị.

4. Tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển, phân phối không khí và chất tải

lạnh.

III. Các bản vẽ và đồ thị (trích từ đồ án, phóng to)

1. Các bản vẽ mặt bằng, sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà không khí

2. Các bảng biểu cần thiết.

IV. Ngày giao đồ án………………………………………………………………………..………………………………………………..

V. Ngày sinh viên phải hoàn thành đồ án: ……………………………………………………………………..

TRƯỞNG BỘ MÔN

(Ký và ghi rõ họ tên)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1

(Ký và ghi rõ họ tên)

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2

(Ký và ghi rõ họ tên)

Ngày bảo vệ

- Điểm HD: …………………… Điểm duyệt: ……………………

- Điểm BV: …………………… Điểm chung: ……………………

Chủ tịch hội đồng

Ngày tháng năm 2022

Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ

đồ án cho Bộ môn

Trưởng Bộ môn

(Ký và ghi rõ họ tên)

iii

LỜI CẢM ƠN

“Giá trị cốt lõi của một kỹ sư mang thương hiệu sinh viên Bách Khoa Hà Nội

không nằm ở những con số trên bảng điểm mà nằm ở những gì họ đã trải qua”

Lời đầu tiên, em xin cảm ơn đến thầy Th.S Vũ Tuấn Anh – người đã đồng

hành và hướng dẫn để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô trong Viện Khoa học và Công

nghệ Nhiệt Lạnh – Còn nhớ những ngày đầu bước chân vào trường với biết bao

nhiêu bỡ ngỡ, lạ lẫm; chính sự ấm áp, sự chỉ bảo tận tình của quý thầy cô mà em

đã có thể xóa tan đi bao nhiêu âu lo, dần hòa nhập với môi trường đại học. Bao

kiến thức mà em có được từ ngày hôm nay không chỉ có từ sách vở mà còn là

những kinh nghiệm sống, những bài học làm người quý báu mà thầy cô đã truyền

dạy lại cho em để em có thể áp dụng được khi đi làm.

Cảm ơn Bách Khoa Hà Nội – nơi đã lưu giữ 5 năm tuổi trẻ, thanh xuân. Cảm

ơn vì nơi đây đã cho em được sống hết mình với đam mê, được rèn dũa, được thử

sức, được sai và có thể sai nhiều lần. Những kỷ niệm vui, buồn tại đây sẽ không

bao giờ có lại được lần thứ hai.

Cảm ơn gia đình luôn bên cạnh, động viên con trong mọi hoàn cảnh. Cảm ơn

vì nơi đó luôn giàu tình yêu thương của bố mẹ,em gái và mọi người thân xung

quanh.

Cảm ơn những người bạn, các anh chị khóa trên đã luôn sẵn sàng, chỉ bảo

giúp đỡ em trong học tập.

Chỉ còn ít ngày nữa thôi, hành trình của em tại Bách Khoa sẽ kết thúc, chính

thức bước ra cánh cổng Parabol và đi những bước chân đầu tiên trên con đường

làm nghề của mình. Dẫu mai này có đi đâu em vẫn luôn tự hào và nói rằng: “ Tôi

Lê Văn Quang - sinh viên Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt Lạnh- Đại học

Bách Khoa Hà Nội”

Cảm ơn vì tất cả!

Em xin chân thành cảm ơn!

iv

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hoà không khí và thông gió cho khách sạn Hoàng

Gia tại Thành phố Đà Nẵng

Khách sạn Hoàng Gia tại thành phố Đà Nẵng là một công trình đạt tiêu

chuẩn quốc tế 4 sao, được thiết kế độc đáo tạo nên nét đặc trưng riêng. Công

trình bao gồm 2 tầng hầm, 12 tầng nổi bao gồm các chức năng chính: cửa hàng

ăn uống, gym, phòng họp, các phòng nghỉ của khách sạn,… đều được cung cấp

các trang thiết bị hiện đại nhằm phụ vụ các du khách.

Việc lựa chọn các thông số để tính toán đều được em dựa trên các quy

định, tiêu chuẩn của từng khu vực trong khách sạn. Lựa chọn phương pháp

Carrier để tính nhiệt ẩm cần phải xử lý của hệ thống điều hòa, kết hợp với cấu

trúc của công trình; từ đó em chọn được hệ thống điều hòa không khí trung tâm

Chiller cho khách sạn để có được những hiệu quả cao nhất.

Hệ thống máy lạnh Water Chiller được lựa chọn nhằm cung cấp nước lạnh

cho hệ thống điều hòa AHU/FCU của công trình. Việc lựa chọn này sẽ giúp

mang lại độ tin cậy cao về tính ổn định của hệ thống khi hoạt động, tiết kiệm

năng lượng, an toàn khi vận hành.

Nội dung đồ án của em gồm 6 chương:

Chương 1: Giới thiệu về công trình và lựa chọn thông số tính toán

Chương 2: Tính toán nhiệt bằng phương pháp Carrier

Chương 3: Thành lập sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp và tính toán các hệ số đi

kèm

Chương 4,5: Thiết kế hệ thống điều hòa trung tâm Water Chiller. Từ lượng nhiệt

tính toán được ở chương 2, dựa vào catalogue của hãng Carrier em lựa chọn được

3 máy chiller cho công trình; các AHU, FCU; 3 tháp giải nhiệt của hãng Tân

Phát. Thiết kế và tính toán được hệ thống đường ống nước chiller và tháp giải

nhiệt, đường ống nước ngưng; từ đó chọn được hệ thống bơm của hãng Gundfos

và bình dãn nở hở.

Chương 6: Lựa chọn miệng gió và tính toán hệ thống đường ống gió. Kết hợp với

việc tính toán trở lực để lựa chọn được quạt cấp phù hợp.

Trong đồ án này em có sử dựng các phần mềm chuyên nghành để hỗ trợ cho việc

tính toán, làm quen để sau này áp dụng được khi đi làm như: Ductsize, Duct

checker, Pipe checker, Pipe flow wizard, Fantech,…

v

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan bản đồ án này do em tự tính toán, thiết kế dưới sự hướng

dẫn của thầy Th.S Vũ Tuấn Anh.

Để hoàn thành đồ án này, em chỉ sử dụng tài liệu đã ghi trong mục tài liệu

tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không được ghi.

Nếu sai, em xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.

Hà Nội, ngày 07 tháng 8 năm 2022

Sinh viên thực hiện

Quang

Lê Văn Quang

vi

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ

TÍNH TOÁN......................................................................................................... 1

1.1 Giới thiệu công trình .................................................................................. 1

Tổng quan công trình .................................................................. 1

Môi trường khí hậu ..................................................................... 1

Đặc điểm công năng của công trình............................................ 2

1.2 Lựa chọn cấp và hệ thống điều hòa không khí. ......................................... 2

Chọn cấp ĐHKK......................................................................... 2

Lựa chọn thông số ngoài nhà ...................................................... 3

Lựa chọn thông số trong nhà....................................................... 3

Tiêu chuẩn áp dụng ..................................................................... 4

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM...................................... 5

2.1 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa......................................................... 5

Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11................................................... 5

Nhiệt hiện truyền qua mái Q21 .................................................... 7

Nhiệt hiện truyền qua vách Q22................................................... 7

Nhiệt hiện truyền qua nền Q23..................................................... 9

Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q31.......................................... 9

Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32................................................. 10

Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q4.............................................. 11

Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN .................. 12

Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â ...................................... 13

2.2 Tổng nhiệt tính toán cho công trình ......................................................... 14

CHƯƠNG 3. THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ................... 15

3.1 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp và nguyên lý làm việc .................... 15

3.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ( Room sensible heat factor) ................... 16

3.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (grand sensible heat factor) ....................... 16

3.4 Hệ số đi vòng (bypass factor) .................................................................. 17

3.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) ....... 17

3.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị ............................................................. 18

3.7 Xác định lưu lượng không khí ................................................................. 18

3.8 Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh.............................................................. 18

vii

3.9 Tính toán sơ đồ tuần hoàn 1 cấp. ............................................................. 19

3.10 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp .............................................................................. 19

CHƯƠNG 4. CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ..................... 21

4.1 Giới thiệu tổng quát về các hệ thống ĐHKK........................................... 21

Hệ thống điều hòa cục bộ RAC (Room Air Conditioner) ........ 21

Hệ thống điều hòa không khí tổ hợp gọn PAC(Packaged air

conditioner ) ................................................................................................. 22

Hệ thống điều hòa không khí trung tâm.................................... 22

4.2 Lựa chọn hệ thống điều hòa cho công trình............................................. 24

4.3 Yêu cầu đối với việc chọn máy và thiết bị............................................... 25

4.4 Tính chọn máy.......................................................................................... 25

Tính chọn máy Chiller .............................................................. 25

Tính chọn AHU/FCU................................................................ 27

Chọn tháp giải nhiệt .................................................................. 29

CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG ..................................................... 30

5.1 Hệ thống đường ống dẫn nước lạnh......................................................... 30

Tính toán kích thước đường ống nước...................................... 31

Tính toán kích thước đường ống bypass................................... 33

Tổn thất áp suất đối với đường ống nước lạnh ......................... 33

Tính chọn bơm nước lạnh cho hệ thống ................................... 37

5.2 Tính toán đường nước ngưng................................................................... 39

5.3 Hệ thống đường ống nước giải nhiệt........................................................ 39

Tính toán đường ống nước giải nhiệt........................................ 39

Tổn thất áp suất đối với đường ống nước giải nhiệt ................. 39

Tính chọn bơm cho tháp giải nhiệt ........................................... 40

5.4 Tính chọn bình giãn nở ............................................................................ 41

CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ . 43

6.1 Chọn miệng gió ........................................................................................ 43

Chọn miệng gió cấp, gió hồi..................................................... 43

Chọn miệng gió tươi ................................................................. 46

6.2 Ống gió mềm............................................................................................ 48

6.3 Tính toán đường ống gió.......................................................................... 49

Phương pháp tính ...................................................................... 49

Tính toán ví dụ .......................................................................... 49

viii

Tính toán trở lực trên đường ống gió........................................ 52

6.4 Chọn quạt cho AHU và FCU ................................................................... 57

KẾT LUẬN......................................................................................................... 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 64

PHỤ LỤC............................................................................................................ 65

ix

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Công trình khách sạn Hoàng Gia tại Đà Nẵng........................................ 1

Hình 3.1 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp .......................................................... 15

Hình 3.2 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp thể hiện trên ẩm đồ t-d...................................... 16

Hình 3.3 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp nhà hàng- hầm B1............................................. 20

Hình 3.4 Thông số điểm nút................................................................................. 20

Hình 5.1 Lựa chọn loại vật liệu ống..................................................................... 32

Hình 5.2 Nhập lưu lượng nước ............................................................................ 32

Hình 5.3 Lựa chọn kích thước ống....................................................................... 33

Hình 5.4 Đường đặc tính của bơm nước lạnh...................................................... 38

Hình 5.5 Thông số kích thước bơm NBG 125-100-200/211 ............................... 38

Hình 5.6 Đường đặc tính của bơm....................................................................... 40

Hình 5.7 Thông số kích thước bơm NBG125-100-160/176 ................................ 41

Hình 6.1 Kích thước miệng gió vuông khuếch tán .............................................. 43

Hình 6.2 Thông số kỹ thuật miệng gió vuông khuếch tán .................................. 44

Hình 6.3 Thông số kỹ thuật miệng gió sọt trứng cánh thẳng............................... 44

Hình 6.4 Thông số kỹ thuật miệng gió hẹp dài.................................................... 45

Hình 6.5 Miệng gió lá sách chắn mưa của Reetech ............................................. 46

Hình 6.6 Van gió tròn gạt tay............................................................................... 48

x

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Thông số nhiệt độ bên ngoài................................................................... 3

Bảng 1.2 Thông số khí hậu tối ưu thích ứng với trạng thái lao động .................... 3

Bảng 1.3 Thông số nhiệt độ bên trong ................................................................... 4

Bảng 2.1Hệ số tác dụng tức thời và nhiệt bức xạ qua kính.................................... 6

Bảng 2.2 Công suất các thiết bị điện.................................................................... 10

Bảng 2.3 Mật độ người, nhiệt hiện, nhiệt ẩn do 1 người tỏa ra ........................... 12

Bảng 2.4 Hệ số kinh nghiệm theo thể tích ........................................................... 13

Bảng 4.1 Thông số máy theo catalogue ............................................................... 26

Bảng 4.2 Thông số Chiller ................................................................................... 26

Bảng 4.3 Thông số catalogue của AHU............................................................... 28

Bảng 5.1 Thông số bơm nước lạnh ...................................................................... 38

Bảng 5.2 Thông số đường kính xả nước ngưng nằm ngang ................................ 39

Bảng 5.3 Thông số bơm tháp giải nhiệt ............................................................... 41

Bảng 5.4 Thể tích nước trong đường ống ............................................................ 42

Bảng 6.1 Giới hạn tối đa cho phép về tiếng ồn.................................................... 45

Bảng 6.2 Kích thước cửa lấy gió tươi AHU ........................................................ 47

Bảng 6.3 Tính chọn gió tươi cho FCU hầm B1 ................................................... 47

Bảng 6.4 Gió cấp AHU1 ...................................................................................... 50

Bảng 6.5 Gió hồi AHU1....................................................................................... 51

Bảng 6.6 Gió cấp AHU2 ...................................................................................... 51

Bảng 6.7 Gió hồi AHU2....................................................................................... 51

Bảng 6.8 Tổn thất trên đường cấp gió tươi hầm B1............................................. 57

1

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN THÔNG SỐ

TÍNH TOÁN

1.1 Giới thiệu công trình

Tổng quan công trình

Hiện nay,du lịch ở nước ta ngày càng phát triển, kéo theo đó là sự bùng nổ

trong lĩnh vực kinh doanh dịch vụ lưu trú, trong đó có kinh doanh khách sạn. Đây

là một loại hình kinh doanh phổ biến khi mà hầu hết tất cả các tỉnh thành đều đã

và đang thúc đẩy nhu cầu du lịch để phát triển kinh tế khi vừa trải qua giai đoạn

khó khăn của đại dịch Covid. Cũng vì thế mà cạnh tranh ngày càng trở nên khốc

liệt. Vậy làm thế nào để vượt mặt các đối thủ cạnh tranh và kinh doanh khách sạn

thành công? Với em, không chỉ sự thành công có được nhờ các vẻ bề ngoài hay

chỉ sự sang trọng mà nó còn phải nhờ vào đội ngũ nhân sự và các yếu tố về vị trí

đồng thời nó phụ thuộc rất lớn tới sự tiện nghi, sự thoải mái của hệ thống điều

hòa không khí trong công trình. Đây cũng là một phần của đề tài của em: Thiết

kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khách sạn hoàng gia tại TP Đà

Nẵng

Khách sạn Hoàng Gia là khách sạn trung tâm Đà Nẵng đạt tiêu chuẩn quốc tế

4 sao với kiến trúc độc đáo theo nét đặt trưng riêng. Khách sạn này được xây

dựng như một điểm nhấn ngay trung tâm thành phố Đà Nẵng, đã được Tổng Cục

Du Lịch Việt Nam công nhận là Khách sạn đạt tiêu chuẩn quốc tế với đội ngũ

nhân viên được đào tạo chuyên nghiệp, tiện nghi sang trọng và các dịch vụ hoàn

hảo gồm: 101 phòng ngủ và các phòng dịch vụ được trang bị đầy đủ trang thiết bị

hiện đại, massage, nhà hàng,. ….được đánh giá cao tại thành phố Đà Nẵng.

Hình 1.1 Công trình khách sạn Hoàng Gia tại Đà Nẵng

Môi trường khí hậu

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ cao và ít biến

động. Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,6ºC, cao nhất là tháng 6 (29,2ºC),

thấp nhất là tháng 2 (21,2ºC). Độ ẩm không khí trung bình hàng năm là 83,4%.

2

Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7 và mùa mưa kéo dài từ

tháng 8 đến tháng 12, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm

và không kéo dài. Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.355mm, cao nhất là

tháng 10 với 266mm, thấp nhất là tháng 2 với 7mm.

Đặc điểm công năng của công trình

Khách sạn Hoàng Gia- Đà Nẵng được xây dựng trên diện tích khu đất

729m2

, với quy mô gồm: 2 tầng hầm; 12 tầng thương mại, dịch vụ, tầng mái

Trong đó:

- Hầm B2: gồm các kho lạnh, cấp đông; kho dụng cụ máy móc, bếp.

- Hầm B1: gồm các kho, quầy buffet, khu vực bếp phụ, 1 văn phòng VIP,

khu vực nhà hàng.

- Tầng 1: gồm khu phòng sinh hoạt cho nhân viên, phòng bar, coffee và khu

vực đại sảnh vào của khối các căn hộ ở tầng trên.

- Tầng lửng: là khu vực chăm sóc sức khỏe: massage, phòng bác sĩ và các

dịch vụ làm đẹp: nail, hair,….

- Tầng 2 – 8: mỗi tầng gồm có 14 phòng có quy cách và chức năng giống

nhau đều là các căn hộ khách sạn. Trong những căn hộ được bố trí đầy đủ

tiện nghi đáp ứng đầy đủ yêu cầu của một khách sạn lớn.

- Tầng 9: thiết kế gồm có phòng họp và khu vực dịch vụ: gym, sauna,..

- Tầng 10: là khu bể bơi kết hợp với 1 số phòng dịch vụ.

- Tầng tum: khu vực đặt máy móc thiết bị; dịch vụ café ngoài trời.

- Tầng mái

1.2 Lựa chọn cấp và hệ thống điều hòa không khí.

Chọn cấp ĐHKK

Dựa theo mức độ quan trọng của công trình, điều hoà không khí được chia

làm 3 cấp như sau:

- Cấp I với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà

là m= 35 h/năm, ứng với hệ số bảo đảm KBĐ = 0.9 (dùng cho hệ thống

ĐHKK trong các công trình có công dụng đặc biệt quan trọng).

- Cấp II với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà

là m= 150 - 200 h/năm, ứng với hệ số đảm bảo KBĐ = 0,983 – 0,977 dùng

cho hệ thống ĐHKK đảm bảo điều kiện tiện nghi nhiệt và điều kiện công

nghệ trong các công trình có công dụng thông thường như cơ sở, cửa

hàng, nhà văn hóa- nghệ thuật, nhà công nghiệp.

- Cấp III với số giờ cho phép không đảm bảo chế độ nhiệt ẩm bên trong nhà

là m = 350 h/năm đến 400 h/năm. Ứng với hệ số đảm bảo KBĐ = 0,96 –

0,954 dùng cho hệ thống ĐHKK trong các công trình công nghiệp không

đòi hỏi cao về chế độ nhiệt ẩm và khi thông số tính toán bên trong nhà

không thể đảm bảo được bằng thông gió tự nhiên hay cơ khí thông thường

không có xử lý nhiệt ẩm.