Tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho trung tâm thương mại Hàng hải quốc tế Hà Nội: Lời mở đầu
Trong những năm gần đây, cùng với sự lớn mạnh của nền kinh tế cả nước, ngành điều hoà không khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc, ngày càng trở nên quen thuộc và là một yếu tố quan trọng trong đời sống và sản xuất.
Điều hoà tiện nghi không chỉ được sử dụng trong các toà nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, y tế, văn hoá, thể thao mà còn được sử dụng phổ biến trong các căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ôtô, tàu hoả, tàu thuỷ, máy bay.....
Điều hoà công nghệ giữ một vai trò quan trọng trong nhiều ngành kinh tế, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ trong các ngành như ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, bia rượu, bánh kẹo....
Đối với sinh viên ngành TTT Lạmh Nhiệt đòi hỏi phải nắm bắt được tầm quan trọng và những kiến thức về điều hoà không khí như các phương pháp tính toán thiết kế, các công việc liên quan đến công tác lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hoà không khí.... để có thể đáp ứng được nhữ...
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1174 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho trung tâm thương mại Hàng hải quốc tế Hà Nội, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời mở đầu
Trong những năm gần đây, cùng với sự lớn mạnh của nền kinh tế cả nước, ngành điều hoà không khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc, ngày càng trở nên quen thuộc và là một yếu tố quan trọng trong đời sống và sản xuất.
Điều hoà tiện nghi không chỉ được sử dụng trong các toà nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, y tế, văn hoá, thể thao mà còn được sử dụng phổ biến trong các căn hộ, nhà ở, các phương tiện đi lại như ôtô, tàu hoả, tàu thuỷ, máy bay.....
Điều hoà công nghệ giữ một vai trò quan trọng trong nhiều ngành kinh tế, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ trong các ngành như ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, bia rượu, bánh kẹo....
Đối với sinh viên ngành TTT Lạmh Nhiệt đòi hỏi phải nắm bắt được tầm quan trọng và những kiến thức về điều hoà không khí như các phương pháp tính toán thiết kế, các công việc liên quan đến công tác lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hoà không khí.... để có thể đáp ứng được những đòi hỏi của công việc thực tế sau khi tốt nghiệp.
Chính vì vậy, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Mạnh Hùng, bộ môn kỹ thuật Nhiệt trường ĐHGTVT, em đã thực hiện đề tài “ Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho trung tâm thương mại Hàng hải quốc tế Hà Nội” cho đồ án tốt nghiệp của mình. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài song không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong có được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn đọc để đề tài của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 30 tháng 4 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Quang Nam
Chương I: Tổng quan về điều hoà không khí
1.1 Điều hòa không khí
Điều hoà không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp và thiết bị nhằm tạo ra và duy trì ổn định trạng thái không khí trong không gian cần điều hoà theo một chương trình định trước, không phụ thuộc vào trạng thái không khí ngoài trời.
1.2 Tầm quan trọng của điều hoà không khí
1.2.1 Trong sinh hoạt, dân dụng
Môi trường khí hậu có ảnh hưởng trực tiếp rất lớn tới trạng thái của con người và nó được thể hiện qua các yếu tố như: nhiệt độ t, độ ẩm tương đối j, tốc độ lưu chuyển không khí w, nồng độ các chất độc hại và độ ồn.
Nhiệt độ là yếu tố gây ra cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con người, do đây là yếu tố quyết định sự truyền nhiệt giữa bề mặt da và môi trường không khí xung quanh. Nhiệt độ của con người luôn là 370C mà nhiệt độ môi trường lại thường xuyên thay đổi vì vậy có sự chênh lệch nhiệt độ giữa người với môi trường xung quanh dẫn đến quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu và bức xạ giữa cơ thể và môi trường. Khi nhiệt độ môi trường nhỏ hơn nhiệt độ cơ thể người thì con người sẽ có cảm giác lạnh. Khi nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ cơ thể người thì con người sẽ có cảm giác nóng.
Độ ẩm tương đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí. Nếu không khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hôi bay vào không khí được nhiều sẽ gây cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Nếu độ ẩm quá lớn, mồ hôi thoát ra ngoài da bay hơi kém, sẽ dính lại trên da và gây cho con người có cảm giác khó chịu.
Tốc độ lưu chuyển không khí ảnh hưởng tới cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể. Khi tốc độ lưu chuyển không khí w quá lớn sẽ làm cho tốc độ cường độ toả nhiệt và toả chất của cơ thể lớn có thể gây nên tình trạng mất nhiệt nhanh dẫn đến con người có cảm giác mệt mỏi và đau đầu....
Như vậy ta có thể thấy các yếu tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe của con người. Điều hoà không khí giúp tạo ra môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người, ứng với các trạng thái lao động khác nhau, làm cơ thể con người cảm thấy dễ chịu thoải mái, không nóng bức về mùa hè, rét buốt về mùa đông, bảo vệ được sức khỏe và phát huy được năng suất lao động cao nhất.
1.2.2 Trong công nghiệp, sản xuất
Thành phần không khí và các thông số vật lý của nó có ảnh hưởng rất lớn tới các quy trình công nghệ trong các ngành công nghiệp, sản xuất. Mỗi quy trình công nghệ lại đòi hỏi những yêu cầu khác nhau về các thông số vật lý của môi trường, vì vậy việc tạo ra một môi trường thích hợp là nhiệm vụ của lĩnh vực điều hoà không khí. Qua đó ta thấy điều hoà không khí có vai trò và ý nghĩa hết sức quan trọng trong công nghiệp và sản xuất.
Trong ngành cơ khí chính xác, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học thì nhiệt độ và độ ẩm của không khí là những yếu tố có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, độ chính xác và độ bền của sản phẩm.
Trong công nghiệp sợi dệt điều hoà không khí cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng, khi độ ẩm cao thì độ dính kết, ma sát giữa các sợi bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi sẽ khó khăn. Ngược lại nếu độ ẩm thấp sẽ làm cho sợi dễ bị đứt, do đó hiệu quả kéo sợi giảm.
Trong công nghiệp in ấn, phim ảnh thì việc sử dụng điều hoà không khí cũng sẽ mang lại những hiệu quả cao cho sản phẩm. Bụi nhiều sẽ dễ bám vào bề mặt của giấy, phim ảnh làm giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ cao và độ ẩm thấp sẽ làm cho giấy và phim ảnh bị cong vênh , còn nếu độ ẩm quá cao thì sẽ làm cho sản phẩm bị ẩm, dính bết vào nhau.
1.2.3 Trong lĩnh vực văn hoá, nghệ thuật
Để bảo quản những sản phẩm văn hoá nghệ thuật như tranh ảnh, tượng, sách cổ, hiện vật... trong các phòng trưng bày, viện bảo tàng, thư viện.... để giữ gìn cho nhiều thế hệ sau này, thì việc duy trì được một môi trường không khí có các thông số vật lý hợp lý để đảm bảo chất lượng của sản phẩm thì Điều hoà không khí giữ một vai trò hết sức quan trọng.
Tóm lại, điều hoà không khí giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống, đảm bảo được chất lượng của cuộc sống con người cũng như chất lượng của sản phẩm trong công nghiệp sản xuất, đồng thời nó cũng có những ý nghĩa vô cùng to lớn đối với việc bảo tồn các giá trị văn hóa và lịch sử.
1.3 Phân loại các hệ thống điều hoà không khí
Hệ thống điều hoà không khí là một tập hợp các máy móc, thiết bị, dụng cụ... để tiến hành các quá trình xử lý không khí như sưởi ấm, làm lạnh, khử ẩm, gia ẩm... điều chỉnh, khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà như nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch và sự tuần hoàn không khí trong phòng nhằm đáp ứng các yêu cầu tiện nghi và công nghệ.
Việc phân loại hệ thốngdddiều hoà không khí rất phức tạp vì chúng quá đa dạng và phong phú. Có rất nhiều cách phân loại khác nhau nhưng có thể phân loại theo một số đặc điểm chủ yếu sau:
1.3.1 Theo mục đích sử dụng
Theo mục đích sử dụng có thể chia ra làm hai hệ thống điều hoà không khí như sau:
1.3.1.1 Hệ thống điều hoà tiện nghi
Đây là hệ thống chỉ quan tâm đặc biệt tới nhiệt độ trong phòng, còn độ ẩm của không khí cho phép dao động trong phạm vi khá rộng từ 30% đến 70%. Hệ thống này thường dùng trong sinh hoạt dân dụng, do đó hệ thống này không có thiết bị tăng ẩm, các thiết bị điều khiển tự động tương đối giản đơn giản.
1.3.1.2 Hệ thống điều hoà công nghệ
Hệ thống này đòi hỏi duy trì nghiêm ngặt cả về nhiệt độ và độ ẩm. Điều hoà công nghệ thường gặp trong sản xuất sợi dệt, cơ khí chính xác, các phòng bảo quản... Trong hệ thống thường có thiết bị tăng ẩm và các thiết bị điều khiển phức tạp, hiện đại.
1.3.2 Theo tính chất quan trọng
Theo cách phân loại này có thể phân chia các hệ thống điều hoà theo ba cấp:
1.3.2.1 Hệ thống cấp 1
Đây là hệ thống có độ tin cậy cao, các thiết bị của hệ thống có thể duy trì các thông số không khí trong nhà thoả mãn mọi điều kiện thời tiết ngoài trời từ giá trị thấp nhất đến giá trị cao nhất.
1.3.2.2 Hệ thống cấp 2
Hệ thống này có độ tin cậy thấp hơn hệ thống cấp 2, nó duy trì được các thông số trong nhà ở một phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 200h một năm khi nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời đạt các giá trị cực đại hoặc cực tiểu.
1.3.2.3 Hệ thống cấp 3
Hệ thống này duy trì các thông số trong nhà trong một phạm vi cho phép với một sai lệch tới 400h trong một năm.
1.3.3 Theo tính tập trung của hệ thống
1.3.3.1 Hệ thống điều hoà cục bộ
Hệ thống điều hoà cục bộ là các tổ hợp máy đơn lẻ có công suất bé, tất cả các khâu của hệ thống được lắp ráp sẵn trong các vỏ nên rất tiện cho việc lắp đặt, vận hành. Các máy điều hoà cục bộ rất ít khi dùng cho điều hoà công nghệ. Hệ thống cục bộ có hai loại máy phổ biến là máy điều hoà cửa sổ và máy điều hoà ghép.
* Máy điều hoà cửa số là loại máy nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thước cũng như khối lượng. Toàn bộ các thiết bị của loại máy này được đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất lạnh không quá 7 kW.
+ Ưu điểm: Công việc lắp đặt và vận hành máy điều hoà cửa sổ đơn giản, có thể chạy ở chế độ sưởi vào mùa đông, có khả năng lấy gió tươi mà vốn đầu tư thấp, giá rẻ...
+ Nhược điểm: Khả năng làm sạch không khí kém , độ ồn cao, khó bố trí trên tường.
* Máy điều hoà ghép: Đây là hệ thống có một dàn nóng đặt ngoài nhà và hai hoặc nhiều hơn hai dàn lạnh đặt trong nhà.
+ Ưu điểm: Loại máy này có khả năng giảm được tiếng ồn trong nhà, dễ bố trí dàn lạnh và dàn nóng, ít phụ thuộc vào kết cấu nhà, đảm bảo tính thẩm mỹ cao.
+ Nhược điểm: Không có khả năng lấy gió tươi, đường đi của môi chất dài, dây điện tốn hơn, giá thành đắt hơn.
1.3.3.2 Hệ thống điều hoà tổ hợp ghép
A. Máy điều hoà tách
a. Máy điều hoà tách không ống gió
Máy điều hoà tách của hệ thống điều hoà tổ hợp và hệ thống điều hoà cục bộ chỉ khác nhau về kích thước máy và năng suất lạnh. Cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh có nhiều kiểu dáng hơn. Cụm dàn nóng có kiểu quạt hướng trục thổi lên trên với ba mặt dàn. Cụm dàn lạnh ngoài kiểu treo tường còn có kiểu treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tường... Dàn lạnh có năng suất lạnh lớn nên có thể lắp thêm ống phân phối gió để phân phối gió cho cả phòng lớn hoặc nhiều phòng khác nhau.
Ưu, nhược điểm của loại máy này cũng giống như máy điều hoà cục bộ tách. Nhược điểm chính là không có khả năng lấy gió tươi nên cần có thông gió cho không gian đông người hội họp.
b. Máy điều hoà tách có ống gió
Máy điều hoà tách có ống gió thường được gọi là máy điều hoà thương nghiệp kiểu tách, năng suất lạnh từ 12.000 BTU/h đến 240.000 BTU/h. Dàn lạnh bố trí quạt ly tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối đến cho các phòng khác.
c. Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa
Hầu hết các máy điều hoà tách có máy nên bố trí đặt chung với cụm dàn nóng. Nhưng trong một số trường hợp máy nén lại được bố trí trong cụm dàn lạnh. Trường hợp này người ta gọi là máy điều hoà có dàn ngưng đặt xa.
Ưu nhược điểm của máy điều hoà dàn ngưng đặt xa cũng giống như ưu nhược điểm của máy điều hoà tách nói chung. Tuy nhiên do máy nén đặt cùng dàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao, vì vậy nó không thích nghi với điều hoà tiện nghi. Nó được sử dụng chủ yếu cho điều hoà công nghệ hoặc thương nghiệp và những nơi không yêu cầu độ ồn thấp.
B. Máy điều hoà nguyên cụm
a. Máy điều hoà lắp mái
Đây là loại máy nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp. Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất. Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy được bố trí ống phân phối gió lạnh và ống gió hồi.
Máy điều hoà lắp mái có nhiều ưu điểm như: nhỏ gọn, độ rung và độ ồn nhỏ.
b. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước
Đây là loại máy mà toàn bộ máy và thiết bị lạnh như máy nén, bình ngưng, dàn bay hơi và các thiết bị khác được bố trí gọn trong một vỏ dạng tủ. Do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nước.
Loại máy này có một số ưu điểm cơ bản là:
+ Được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại các nhà máy nên máy rất gọn nhẹ, giá thành rẻ.
+ Dễ dàng trong việc vận chuyển, lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng.
+ Có cửa lấy gió tươi, bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất, nhà hàng, siêu thị, chấp nhận được độ ồn cao.
c. Máy điều hoà VRV
Máy điều hoà VRV là loại máy điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất. Máy VRV có thể có từ 8 đến 16 dàn lạnh đặt trực tiếp trong phòng. Chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa cụm dàn nóng và dàn lạnh được tăng lên đáp ứng được cho các toà nhà cao tầng như văn phòng, khách sạn, nhà nghỉ... Máy điều hoà VRV chủ yếu dùng cho điều hoà tiện nghi và có các đặc điểm sau:
+ Tổ ngưng tụ có 2 máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu ON - OFF, máy còn lại điều chỉnh bậc theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm 21 bậc đảm bảo năng lượng tiết kiệm hiệu quả.
+ Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm.
+ Các máy VRV có các dây công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ 7 kW đến hàng ngàn kW cho các toà nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng.
+ VRV giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén. Vì vậy cụm dàn nóng có thể cao hơn dàn lạnh đến 50 m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15m. Đường ống dẫn ga từ dàn nóng đến dàn lạnh có thể xa tới 100m, tạo điều kiện cho việc bố trí máy móc dễ dàng hơn.
+ Khả năng bảo dưỡng sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng.
+ So với hệ trung tâm nước, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng thượng hoặc bên sườn toà nhà còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích thước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gió.
+ Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm trong phòng cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao.
+ Giống như máy điều hoà 2 cụm, máy VRV có nhược điểm là không lấy được gió tươi vì vậy phải có quạt lấy gió tươi từ bên ngoài.
1.3.3.3. Hệ thống điều hoà trung tâm nước
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 70C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ yếu bao gồm các bộ phận như: máy làm lạnh nước, hệ thống dẫn nước lạnh, hệ thống nước giải nhiệt, hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí. Hệ thống tiêu âm, lọc bụi, thanh trùng và hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi, điều chỉnh năng suất lạnh, báo hiệu và bảo vệ an toàn hệ thống.
Hệ thống điều hoà trung tâm nước có các ưu điểm sau:
+ Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại.
+ Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
+ Thích hợp cho các toà nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiểu kiến trúc không phá vỡ cảnh quan.
+ ống nước nhỏ gọn hơn so với ống gió vì vậy tiết kiệm được nguyên vật liệu.
+ Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch, bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi...
+ ít phải bảo dưỡng sửa chữa, năng suất lạnh gần như không bị hạn chế.
Một số nhược điểm của hệ thống:
+ Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU và AHU.
+ Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp đặc biệt do đọng ẩm vì độ ẩm ở Việt Nam khá cao.
+ Lắp đặt hệ thống khó khăn và đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
Chương II: Giới thiệu về công trình, chọn hệ thống
điều hoà Và các thông số thiết kế
2.1. Giới thiệu về công trình
Trung tâm thương mại Hàng Hải Quốc Tế Hà Nội là một toà nhà lớn kiến trúc hiện đại 19 tầng cao trên 66,5m, được xây dựng trên mặt bằng rộng hơn 5000 m2, nằm tại nơi giao nhau giữa hai phố chính của thủ đô Hà Nội là Giải Phóng và Kim Liên. Mặt tiền hướng Bắc, hướng ra công viên Thống Nhất, một địa điểm vui chơi rất đẹp của thủ đô. Đây là một công trình cao tầng với quy mô lớn được xây dựng với mục đích chính là cho các công ty quan trọng trong và ngoài nước thuê làm văn phòng.
Tầng hầm của toà nhà dùng làm gara ôtô, xe máy và bố trí các phòng phục vụ, các hệ thống máy móc cung cấp nước, năng lượng cũng như hệ thống điều hoà không khí cho toà nhà, chiều cao là 4 m.
Tầng 1 của toà nhà: mặt bằng cốt 0,0 m, có diện tích mặt bằng là 2150 m2, gồm có 4 trung tâm được sử dụng để trưng bày sản phẩm quần áo và bán đồ thể thao, chiều cao của các phòng là 4m.
Tầng 2 của toà nhà: mặt bằng cốt 4,5 m có diện tích mặt bằng là 2292 m2, gồm có 11 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 3 của toà nhà: mặt bằng cốt 8,5 m có diện tích mặt bằng là 2292 m2, gồm có 11 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 4 của toà nhà: mặt bằng cốt 12,5 m có diện tích mặt bằng là 2292 m2, gồm có 11 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 5 của toà nhà: mặt bằng cốt 16,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc , chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 6 của toà nhà: mặt bằng cốt 20,5 m có diệ tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 7 của toà nhà: mặt bằng cốt 24,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 8 của toà nhà: mặt bằng cốt 28,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 9 của toà nhà: mặt bằng cốt 32,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 10 của toà nhà: mặt bằng cốt 36,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 11 của toà nhà: mặt bằng cốt 40,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 12 của toà nhà: mặt bằng cốt 44,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 13 của toà nhà: mặt bằng cốt 48,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng , đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 14 của toà nhà: mặt bằng cốt 52,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 15 của toà nhà: mặt bằng cốt 56,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 16 của toà nhà : mặt bằng cốt 60,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 17 của toà nhà: mặt bằng cốt 64,5 m có diệ tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 18 của toà nhà: mặt bằng cốt 68,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 8 phòng, đều dùng làm văn phòng làm việc, chiều cao mỗi phòng là 3,5m.
Tầng 19 của toà nhà: mặt bằng cốt 72,5 m có diện tích mặt bằng là 1127 m2, gồm có 2 khu vực trung tâm, chiều cao là 3,5m.
Về kết cấu, công trình được xây dựng theo kiểu trụ cột và trần là bê tông cốt thép dày 0,5 m còn tường bao và tường ngăn hoàn toàn là kính có chiều dày là 1 cm. Toàn bộ các tầng đều lắp trần giả, khoảng cách từ trần giả đến trần thật là 0,5 m. Kiến trúc bên trong toà nhà bao gồm hai thang máy và hai cầu thang bộ chạy dọc từ tầng 1 đến tầng 19. Mỗi tầng có 1 khu vệ sinh riêng biệt, mỗi khu vệ sinh có nhiều phòng riêng rẽ và có lắp hệ thống quạt thông gió. Các cầu thang máy được bố trí hệ thống quạt áp dương đề phòng các trường hợp hoả hoạn để có thể thoát nạn dễ dàng.
Toà nhà được xây dựng ở Hà Nội, nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu nóng ẩm. Vì vậy việc xây dựng hệ thống điều hoà cho công trình này là hoàn toàn cần thiết. Hầu hết diện tích của toà nhà được xây dựng làm văn phòng cho thuê nên hệ thống điều hoà không khí ở đây cần đáp ứng điều kiện tiện nghi, đảm bảo các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, và tốc độ không khí trong giới hạn cho phép đồng thời cũng không làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng, trang trí nội thất cũng như cảnh quan kiến trúc bên ngoài toà nhà.
Bảng 2.1. Thông số và kích thước các tầng của toà nhà
Tầng
Sử dụng
Chiều cao (m)
Diện tích (m2)
Diện tích kính bao (m2)
1
Văn phòng
4
2150
798
2, 3 và 4
Văn phòng
3,5
2292
768
5 đến 19
Văn phòng
3,5
1127
486
Ký hiệu của các phòng như sau:
PH1, PH2: Là phòng hộp số 1 và phòng họp số 2.
PLV1, PLV2: Là phòng làm việc số 1 và phòng làm việc số 2.
PN1, PN2: Là phòng nghỉ số 1 và phòng nghỉ số 2.
VP1, VP2, VP3: Là văn phòng làm việc số 1, 2 và 3.
TT1, TT2, TT3, TT4: Là các trung tâm 1, trung tâm 2, trung tâm 3 và trung tâm 4.
BAR: Là khu vực dành cho nghỉ ngơi uống nước.
2.2. Chọn hệ thống điều hoà không khí
Để chọn hệ thống điều hoà phù hợp cho công trình ta phải căn cứ vào các cơ sở sau:
+ Tính kinh tế: Căn cứ vào mức vốn đầu tư mà chủ đầu tư cho phép, trên cơ sở đó để lựa chọn hệ thống điều hoà phù hợp cho công trình.
+ Yêu cầu kỹ thuật: Phải đảm bảo các thông số điều hoà như đã tính toán không được vượt quá giới hạn cho phép.
+ Đặc điểm công trình: Căn cứ vào đặc điểm của công trình, mức độ quan trọng của điều hoà không khí đối với công trình để chọn hệ thống hợp lý.
+ Tính chất sử dụng hệ thống điều hoà không khí: Căn cứ vào đây ta có thể chọn 1 hoặc nhiều tổ máy chung cho cả công trình, để giảm được các chi phí vận hành có thể.
Dựa vào các cơ sở trên hệ thống điều hoà trung tâm nước Water Cool Water Chiller của hãng CARRIER với các dàn FCU làm lạnh trực tiếp được chọn cho công trình, vì hệ thông này đòi hỏi vốn đầu tư không quá cao mà vẫn đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và phù hợp với mục đích sử dụng của công trình. Trong hệ thống các Chiller được đặt ở tầng hầm của công trình, các tháp giải nhiệt được đặt ở mái của tầng 4 của công trình.
2.3. Chọn các thông số thiết kế
2.3.1. Chọn cấp điều hoà không khí
Theo mức độ tin cậy và kinh tế điều hoà không khí được chia thành 3 cấp là: cấp I, cấp II và cấp III. Cấp điều hoà không khí được lựa chọn dựa trên các yêu cầu chính như sau:
- Chọn theo yêu cầu về sự quan trọng của điều hoà không khí đối với công trình.
- Chọn theo yêu cầu của chủ đầu tư.
- Dựa vào khả năng vốn đầu tư ban đầu.
Hệ thống cấp I có độ tin cậy cao nhưng đặt vốn đầu tư lớn nên chỉ sử dụng trong các trường hợp tối quan trọng, đòi hỏi chế độ nhiệt độ, độ ẩm nghiêm ngặt và độ tin cậy cao. Nó chủ yếu đựoc sử dụng trong điều hoà công nghệ như trong sản xuất thiết bị đo đạc, thiết bị điện tử hay các xưởng sản xuất thuốc và dược liệu đặc biệt.
Hệ thống cấp II có độ tin cậy thấp hơn cấp I nhưng thiết bị của hệ thống cũng có giá thành rất cao, nó thích hợp với các công trình hiện đại như: Khách sạn, bệnh viện, nhà nghỉ cao cấp...
Hệ thống cấp III tuy có độ tin cậy không cao như hai hệ thống trên nhưng giá thành thiết bị vừa phải nên được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng dân dụng, công trình công cộng như: Nhà hát, rạp chiếu phim, hội trường, công sở hoặc các xí nghiệp không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm.
Dựa trên những đặc điểm của công trình: "Trung tâm thương mại hàng hải quốc tế hà nội" ta nhận thấy:
+ Đây là một công trình mang tính công cộng, không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, số lượng người trong công trình thường xuyên thay đổi vì vậy việc duy trì chính xác các thông số nhiệt ẩm trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời là rất khó.
+ Đặc điểm thứ hai: đây là công trình phục vụ công việc trong giờ hành chính vì vậy nhu cầu dùng điều hoà là không thường xuyên. Nếu lựa chọn hệ thống điều hoà cấp I hoặc cấp II thì chi phí đầu tư, lắp đặt và vận hành hệ thống này là rất lớn, sẽ trở nên rất lãng phí so với mức độ quan trọng của công trình.
Do vậy hệ thống điều hoà không khí cấp III được lựa chọn để sử dụng cho công trình là hợp lý nhất.
2.3.2. Chọn các thông số tính toán trong nhà
Thông số tính toán trong nhà của không khí được lựa chọn dựa vào điều kiện tiện nghi của con người. Theo TCVN 5687 -1992 [1] các thông số vi khí hậu tối ưu thích ứng với các trạng thái lao động khác nhau của con người được cho trong bảng sau
Bảng 2.2 Điều kiện tiện nghi của con người
Trạng thái
lao động
Mùa đông
Mùa hè
t , 0C
j , %
w , m/s
t , 0C
j , %
w , m/s
Nghỉ ngơi
20 á 24
60 á 75
0,1 á 0,3
24 á 27
60 á 75
0,3 á 0,5
Lao động nhẹ
20 á 24
0,3 á 0,5
24 á 27
0,5 á 0,7
Lao động vừa
20 á 22
0,3 á 0,5
23 á 26
0,7 á 1,0
Lao động nặng
18 á 20
0,3 á 0,5
22 á 25
0,7 á 1,5
Điều kiện tiện nghi của con người được chọn như sau:
- Vào mùa hè:
+ Nhiệt độ trong nhà tT = 240C
+ Độ ẩm trong nhà jT = 60 %
Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị I – d của không khí ẩm ta tìm được các thông số còn lại của không khí là:
+ Entanpy: IT = 53 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: dT = 11 g/ kg
- Vào mùa đông:
+ Nhiệt độ trong nhà tT =220C
+ Độ ẩm trong nhà jT = 60 %
Từ các thông số trên dựa vào đồ thị I – d của không khí ẩm ta tìm được các thông số còn lại:
+ Entanpy: IT = 47,5 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: dT = 10 g/ kg
Đối với các hành lang, để tránh sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa các vùng gây ra cho con người sự mất nhiệt đột ngột và sẽ dẫn đến tình trạng bị choáng, ta chọn không gian hành lang làm không gian đệm. Nhiệt độ và độ ẩm của không gian đệm được chọn như sau:
- Vào mùa hè:
+ Nhiệt độ không gian đệm: tĐ = 300C
+ Độ ẩm không gian đệm: jĐ = 60 %
Dựa vào đồ thị I – d của không khí ẩm ta có các thông số còn lại như sau:
+ Entanpy: IĐ = 67 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: dĐ = 16 g/ kg
- Vào mùa đông:
+ Nhiệt độ trong không gian đệm: tĐ = 150C
+ Độ ẩm trong không gian đệm: jĐ = 60 %
Dựa vào đồ thị I – d của không khí ẩm ta có được các thông số còn lại là:
+ Entanpy: IĐ = 33 kJ/ kg
+ Độ chứa ẩm: jĐ = 7 g/ kg
Bảng 2.3. Thông số tính toán trong nhà
Không gian
Mùa
Thông số
Nhiệt độ (0C)
Entanpy (KJ/Kg)
Độ chứa ẩm g/Kg
Trong nhà
Hè
24
53
11
Đông
22
47,5
10
Không gian đệm
Hè
30
67
16
Đông
16
33
7
2.3.3. Chọn các thông số tính toán ngoài trời.
Thông số tính toán ngoài trời tN và jN được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85 và TCVN 5687 – 1992 [1].
Đối với hệ thống Điều hoà không khí cấp 3 trạng thái không khí ngoài trời được chọn như sau:
Mùa hè:
Nhiệt độ ngoài trời được chọn là ttb max chính là nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất.
Độ ẩm ngoài trời được chọn là j13 á 15 chính là độ ẩm lúc 13 á 15 h của tháng nóng nhất.
Mùa đông:
Nhiệt độ ngoài trời được chọn là ttb min chính là nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất.
Độ ẩm ngoài trời được chọn là j13 á 15 chính là độ ẩm lúc 13 á 15 h của tháng lạnh nhất.
Theo bảng 1.8 [1] thông số tính toán ngoài trời ở khu vực Hà Nội được chọn như sau:
Bảng 2.4: Thông số tính toán ngoài trời
Không gian
Mùa
Thông số
Nhiệt độ (0C)
Độ ẩm (%)
Entanpy (kJ/kg)
Độ chứa ẩm (g/kg)
Ngoài trời
Mùa hè
32,8
66
87,5
21,6
Mùa đông
13,8
64
30
6,5
Chương iii: Tính cân bằng nhiệt ẩm
Có nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định lượng nhiệt của không gian điều hoà yêu cầu. Trong bản đồ án tốt nghiệp của mình em chọn phương án tính cân bằng nhiệt theo phương pháp truyền thống.
3.1. tính nhiệt thừa QT
QT = Qtoả + Qtt
QT: Nhiệt thừa trong phòng,W
Qtoả: Nhiệt toả ra trong phòng,W
Qtt: Nhiệt thẩm thấu từ bên ngoài vào phòng,W
Tính nhiệt toả Qtỏa
Qtoả = Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q5+ Q6+ Q7+ Q8
Trong đó:
Q1: Nhiệt toả ra từ máy móc,W
Q2: Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng,W
Q3: Nhiệt toả ra từ người,W
Q4: Nhiệt toả ra từ bán thành phẩm,W
Q5: Nhiệt toả ra từ bề mặt trao đỏi nhiệt,W
Q6: Nhiệt toả ra từ bức xạ mặt trời,W
Q7: Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che,W
Q8: Nhiệt toả ra do rò lọt không khí qua cửa,W
1. Tính nhiệt toả ra từ máy móc
Nhiệt toả ra từ máy móc được xác định theo công thức (3.12) [1]
Q1 =SNđc.Ktt.Kdt.() ,W
Nđc: Công suất động cơ,W
Ktt: Hệ số phụ tải
Kdt: Hệ số đồng thời
Kt: Hệ số thải nhiệt
: Hiệu suất làm việc của động cơ
Do toàn bộ công trình được sử dụng với mục đích làm văn phòng nên có một số máy móc được sử dụng là máy tính và ti vi.
Máy tính có công suất là: Nđc=250W
Ti vi có công suất là: Nđc=150W
Các hệ số phụ tải, hệ số đồng thời, hệ số thải nhiệt, hiệu suất của máy đều chọn là 1.
Ví dụ tính cho tầng 1
TT1, TT2 đều có diện tích là 291 m2, đây là các trung tâm bán hàng, mỗi trung tâm đều được trang bị 1 máy tính và 1 ti vi nên lượng nhiệt do máy móc toả ra là:
Q1 = 250+150 = 400 (W)
TT3, TT4 đều có diện tích là 248,5 m2, đây là các trung tâm bán hàng, mỗi trung tâm đều được trang bị 1 máy tính và 1 ti vinên lượng nhiệt do máy móc toả ra là:
Q1 = 250+150 = 400 (W)
Tương tự ta tính được nhiệt do máy móc toả ra ở các phòng của các tầng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.1. Nhiệt toả do máy móc
Tầng
Không gian
Diện tích(m2)
Số máy
Công suất(W)
Q1 (W)
Ti vi
Máytính
Ti vi
Máytính
1
TT1
291
1
1
150
250
400
TT2
291
1
1
150
250
400
TT3
248,5
1
1
150
250
400
TT4
248.5
1
1
150
250
400
2 đến 4
PH1
143
1
1
150
250
400
PH2
143
1
1
150
250
400
PLV1
163
8
150
250
2000
PLV2
163
8
150
250
2000
PGĐ1
122,6
2
150
250
500
PGĐ2
122,6
2
150
250
500
PN1
135
1
150
250
150
PN2
135
1
150
250
150
VP1
70,56
4
150
250
1000
VP2
70,56
4
150
250
1000
VP3
70,56
4
150
250
1000
5 đến 18
PH1
72
1
1
150
250
400
PH2
72
1
1
150
250
400
PLV1
159
8
150
250
2000
PLV2
159
8
150
250
2000
PGĐ1
70
2
150
250
500
PGĐ2
70
2
150
250
500
PN1
72
1
150
250
150
PN2
72
1
150
250
150
19
TT
640
1
2
150
250
650
BAR
712
2
1
150
250
550
2. Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng
Nhiệt toả ra từ đèn chiếu sáng được xác định theo công thức 3.13 [1]
Q2 =Ncs (W)
Ncs: tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng , (W) và được tính theo công thức sau:
Q2 =Ncs =F.A (W)
F: Diện tích sàn (m2)
A: Năng suất chiếu sáng trên mỗi m2 sàn (W/ m2). Theo tiêu chuẩn chiếu sáng thường lấy A = 10 (W/ m2), theo [1].
Ví dụ tính cho tầng 1
TT1, TT2 đều có diện tích là 291 m2 vì vậy lượng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra là:
Q2 = 291.10 = 2910 (W)
TT3, TT4 đều có diện tích là 248,5 m2 vì vậy lượng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra là:
Q2 = 248,5.10 = 2485 (W)
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.2. Nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng
Tầng
Không gian
Diện tích(m2)
Công suất chiếu sáng (W/ m2)
Nhiệt toả Q2
(W)
1
TT1
291
10
2910
TT2
291
10
2910
TT3
248,5
10
2485
TT4
248.5
10
2485
2 đến 4
PH1
143
10
1410
PH2
143
10
1410
PLV1
163
10
1630
PLV2
163
10
1630
PGĐ1
122,6
10
1226
PGĐ2
122,6
10
1226
PN1
135
10
1350
PN2
135
10
1350
VP1
70,56
10
705,6
VP2
70,56
10
705,6
VP3
70,56
10
705,6
5 đến 18
PH1
72
10
720
PH2
72
10
720
PLV1
159
10
1590
PLV2
159
10
1590
PGĐ1
70
10
700
PGĐ2
70
10
700
PN1
72
10
720
PN2
72
10
720
19
TT
640
10
6400
BAR
712
10
7120
3. Nhiệt toả ra do người
Nhiệt toả ra do người được xác định theo công thức 3.14 [1]
Q3 = n.q (W)
q: Nhiệt toả ra từ 1 người , W
n: Số người trong phòng cần tính
Nhiệt toả ra từ 1 người được xác định theo bảng 3.1 [1]. Với nhiệt độ trong phòng là 240C thì ở phòng họp, phòng giám đốc, phòng làm việc, khu bán hàng chọn q = 125 W/người, ở phòng nghỉ chọn q = 80 W/người.
Số người làm việc trong mỗi phòng được xác định theo bảng 3.2 [1].
Trong PLV cứ 20 m2 tương ứng với 1 người làm việc.
Trong PGĐ có 2 người làm việc,1 thư ký và 1 giám đốc.
Trong PH và PN số người bằng tổng số người ở PLV và PGĐ.
Trong trung tâm bán hàng cứ 15 m2 tương ứng với 1 người làm việc.
Trong khu vực quầy BAR thì 5 m2 tương ứng với 1 người.
Ví dụ tính cho tầng 1
TT1, TT2 đều có diện tích là291 m2, mỗi trung tâm tương ứng có 20 người làm việc nên lượng nhiệt do người toả ra là:
Q3 = 20.125 = 2500 (W)
TT3, TT4 đều có diện tích là248,5 m2, mỗi trung tâm tương ứng có 16 người làm việc nên lượng nhiệt do người toả ra là:
Q3 = 16.125 = 2000 (W)
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.3. Nhiệt toả ra do người
Tầng
Không gian
Diện tích (m2)
Số người
Nhiệt do 1 người toả ra (W)
Q3
(W)
1
TT1
291
20
125
2500
TT2
291
20
125
2500
TT3
248,5
16
125
2000
TT4
248.5
16
125
2000
2 đến 4
PH1
143
10
125
1250
PH2
143
10
125
1250
PLV1
163
8
125
1000
PLV2
163
8
125
1000
PGĐ1
122,6
2
125
250
PGĐ2
122,6
2
125
250
PN1
135
10
80
800
PN2
135
10
80
800
VP1
70,56
4
125
500
VP2
70,56
4
125
500
VP3
70,56
4
125
500
5 đến 18
PH1
72
10
125
1250
PH2
72
10
125
1250
PLV1
159
8
125
1000
PLV2
159
8
125
1000
PGĐ1
70
2
125
250
PGĐ2
70
2
125
250
PN1
72
10
80
800
PN2
72
10
80
800
19
TT
640
42
125
5250
BAR
712
150
80
12000
4. Nhiệt tỏa ra từ bán thành phẩm
Nhiệt tỏa ra từ bán thành phẩm được xác định theo công thức (3.15) [1]
Q4 = G4.Cp.(t2 –t1) + w4.r (W)
Trong đó:
G4: Khối lượng bán thành phẩm đưa vào không gian điều hoà (kg/s)
Cp: Nhiệt dung riêng khối lượng của bán thành phẩm (kJ/kg.K)
t1, t2: Nhiệt độ vào và ra của bán thành phẩm (0k)
w4: Lượng toả ẩm của bán thành phẩm
r: Nhiệt ẩn hoá hơi của nước
Do công trình chủ yếu phục vụ mục đích là văn phòng, làm việc trên máy tính nên lượng bán thành phẩm đưa vào là không đáng kể và cũng không có số liệu thống kê chính xác. Vì vậy ta có thể coi lượng toả nhiệt do bán thành phẩm ở các phòng là bằng không và ta sẽ tính bù cho Q4 khi tính được nhiệt thừa cuối cùng ở các phòng.
Q4 = 0 (W)
5. Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt
Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt được xác định theo công thức 3.17 [1].
Q5 = Dtb.Ftb.(ttb – tT) (W)
Dtb: Hệ số toả nhiệt do đối lưu và bức xạ từ thiết bị trao đổi nhiệt (W/m2.K)
Ftb: Diện tích bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt (m2)
(ttb – tT): Hiệu nhiệt độ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt và nhiệt độ trong phòng (K)
Do công trình được sử dụng làm văn phòng làm việc là chủ yêú vì vậy ít có các thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng, nếu có chỉ là các thiết bị đun nước, hoặc tủ lạnh ở các phòng nghỉ của công trình. Do các thiết bị này đều là các thiết bị nhỏ, sử dụng cũng không thường xuyên, không có số liệu chính xác, để tính lượng nhiệt do nó toả ra là rất khó
vì vậy ta sẽ tính bổ sung cho các phòng nghỉ này một lượng nhiệt là Q5 = 2000 (W), các phòng còn lại sẽ được tính bổ sung khi tính ra kết quả cuối cùng.
6. Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính
Nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính được xác định theo công thức 3.18 [1].
Q6 = Isd.Fk. ﺡ1. ﺡ2. ﺡ3. ﺡ4 (W)
Trong đó:
Isd: Cường độ bức xạ mặt trời lên mặt đứng phụ thuộc vào hướng địa lý, (W/m2)
Fk: Diện tích kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán (m2)
ﺡ1: Dệ số trong suốt của kính
ﺡ2: Hệ số bám bẩn
ﺡ3: Hệ số khúc xạ
ﺡ4: Hệ số tán xạ do che nắng
Các giá trị của Isd được tra theo bảng 3.3 [1] cho khu vực Hà Nội như sau:
Phương hướng
Giá trị của Isd (W/m2)
Mặt thẳng đứng
Đông Bắc, Tây Bắc
450
Đông Nam, Tây Nam
328
Bắc
122
Nam
0
Đông, Tây
569
Mặt nằm ngang
928
Do toàn bộ công trình đều được bao che bởi kính vì vậy lượng nhiệt do bức xạ qua kính cũng chính là lượng nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che theo phương đứng của công trình. Kính được sử dụng cho công trình là loại kính màu xanh, chiều dày là 10 mm, hệ số dẫn nhiệt là l =0.83 W/m.K (theo bảng 1.8 Bảng thông số nhiệt [2] ). Bên trong nhà có rèm che bằng vải để hạn chế lượng nhiệt bức xạ của mặt trời.
Các hệ số ﺡ1, ﺡ2, ﺡ3, ﺡ4 được chọn như sau, theo [1]
Kính 1 lớp ta có ﺡ1 = 0,9
Kính 1 lớp đặt đứng ta có ﺡ2 = 0,8
Kính 1 lớp khung kim loại ta có ﺡ3 = 0,75
Có rèm che bên trong ta có ﺡ4 = 0,6
Vậy tích ﺡ = ﺡ1. ﺡ2. ﺡ3. ﺡ4 = 0,324
Ví dụ tính cho tầng 1
+ Tính cho TT1
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Đông Bắc là: Fk = 17,75.4 = 71 (m2)
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Bắc là: Fk = 12,6.4 = 50,4 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT1 là:
Q6 = (450.71 + 122.50,4).0,324 = 12344 (W)
+ Tính cho TT2
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Tây Bắc là: Fk = 17,75.4 = 71 (m2)
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Bắc là: Fk = 12,6.4 = 50,4 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT2 là:
Q6 = (450.71 + 122.50,4).0,324 =12344 (W)
+ Tính cho TT3
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Đông Nam là:
Fk = 17,8.4 + 15,5.4 = 133,2 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT3 là:
Q6 = 328.133,20,324 =14155 (W)
+ Tính cho TT4
Diện tích mặt đứng của kính theo hướng Tây Nam là:
Fk = 17,8.4 + 15,5.4 = 133,2 (m2)
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào TT4 là:
Q6 = 328.133,20,324 =14155 (W)
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.4. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính
T
KG
Hướng xây dựng
ﺡ1. ﺡ2. ﺡ3. ﺡ4
Q6
(W)
Bắc
Đông
Tây
Isd
W/m2
ĐN
TN
Isd
W/m2
ĐB
TB
Isd
W/m2
Fk
Isd
W/m2
Fk
m2
Fk
m2
Fk
m2
Fk
m2
Fk
m2
Fk
m2
1
TT1
50,4
122
569
328
71
71
450
0,324
12344
TT2
50,4
122
569
328
71
71
450
0,324
12344
TT3
122
569
133,2
133,2
328
450
0,324
11155
TT4
122
569
133,2
133,2
328
450
0,324
11155
2
á
4
PH1
122
29,4
29,4
569
328
450
0,324
5420
PH2
122
29,4
29,4
569
328
450
0,324
5420
PLV1
58,8
122
29,4
29,4
569
328
450
0,324
7744
PLV1
58,8
122
29,4
29,4
569
328
450
0,324
7744
PGĐ1
122
569
20,65
20,65
328
20,65
20,65
450
0,324
5205
PGĐ2
122
569
20,65
20,65
328
20,65
20,65
450
0,324
5205
PN1
122
569
54.25
54.25
328
450
0,324
5765
PN2
122
569
54.25
54.25
328
450
0,324
5765
VP1
29,4
122
569
328
450
0,324
3587
VP2
29,4
122
569
328
450
0,324
3587
VP3
29,4
122
569
328
450
0,324
3587
5
á
18
PH1
122
569
328
54,25
54,25
450
0,324
5765
PH2
122
569
328
54,25
54,25
450
0,324
5765
PLV1
44,1
122
569
328
450
0,324
1743
PLV1
44,1
122
569
328
450
0,324
1743
PGĐ1
122
31,5
31,5
569
328
450
0,324
5807
PGĐ2
122
31,5
31,5
569
328
450
0,324
5807
PN1
122
569
54.25
54.25
328
450
0,324
5765
PN2
122
569
54.25
54.25
328
450
0,324
5765
19
TT
122
29,4
29,4
569
70
70
328
70
70
450
0,324
23065
BAR
122
58,8
58,8
569
70
70
328
70
70
450
0,324
28485
7. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che
Do kết cấu bao che của công trình theo phương thẳng đứng toàn bộ là kính vì vậy lượng nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che theo phương thẳng đứng chính là lượng nhiệt toả ra do bức xạ mặt trời qua cửa kính đã tính ở phần 6. Trong phần này ta chỉ tính nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che cho mái của tầng 19.
Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che được xác định theo công thức 3.19 [1]
Q7 = Cs.Ks.sinh.cosq.F.es.k/aN.sin(h+as) (W)
Trong đó
Cs = 1360 (W/m2): Là hằng số bức xạ mặt trời
Ks: Là hệ số phụ thuộc vào mùa trong năm, mùa hè Ks =0,97, mùa đông Ks = 1
h, q: Tương ứng là góc phương vị mặt trời, độ
F: Diện tích bề mặt nhận bức xạ, m2
es: Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của bề mặt nhận bức xạ
k: Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che tính với Dt bao che bình thường, W/m2.K
aN: Hệ số toả nhiệt từ bề mặt bao che tới không khí ngoài trời, W/m2.K
Khu vực Hà Nội góc cao mặt trời lúc 12 giờ trưa là khoảng 91027’, góc phương vị đối vơi mặt ngang là q = 00, đối với mặt đứng q = 900 ; hệ số as = 0,3 á 0,54, trị số aN = 20 W/m2.K, có thể sử dụng công thức gần đúng sau để tính Q7:
Q7 = 0,055. k . F . es . Is (W) theo công thức 3.20 [1]
Trong đó:
Is: Là cường độ bức xạ mặt trời theo phương ngang, tra bảng 3.3 [1] ta có Is = 928 (W/m2.K)
k =
aT = 10 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt phía trong nhà
,: L bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu xây dựng kết cấu bao che
Kết cấu của mái gồm 2 lớp bê tông, lớp bê tông cốt thép có = 300 mm, = 1,55 (W/m.K), lớp bê tông bọt hấp hơi nóng với tác dụng chống nóng có = 200 mm, = 0,15 (W/m.K), theo bảng 4.11 [1] , và bên trên lớp bê tông bọt hấp hơi nóng quét một lớp sơn màu xanh da trời có es = 0,64 theo bảng 4.10 [1].
Vậy k = = 0,59 (W/m2.K)
Tính nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che cho tầng 19 là:
Khu vực TT có diện tích nhận bức xạ là 640 m2 nên lượng nhiệt bức xạ là
Q7 = 0,055.k.F. es.Is = 0,055.0,59.640.0,64.928 =12527 (W)
Khu vực BAR có diện tích nhận bức xạ là 712 m2 nên lượng nhiệt bức xạ là
Q7 = 0,055.k.F. es.Is = 0,055.0,59.712.0,64.928 = 13936 (W)
8. Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa
Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa được xác định theo công thức (3.22) [1]
Q8 = L8. (IN-IT) , W
IN,IT: Etanpy của không khí ngoài nhà và trong nhà, kJ/kg
Mùa hè:
IN = 78,5 (kJ/kg)
IT = 53 (kJ/kg)
Mùa đông:
IN = 30 (kJ/kg)
IT = 47,5 (kJ/kg)
L8: Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa hoặc khe cửa ( kg/s), được chọn theo kinh nghiệm như sau, theo [1].
L8 = 1,5 .V (m3/h)
L8 = 1,21,5 . V/3600 (kg/s)
Lượng không khí lọt từ bên ngoài vào phòng chủ yếu là không khí của không gian đệm lọt qua cửa ra vào của phòng điều hoà. Lượng không khí từ ngoài trời lọt vào là rất ít vì các phòng đều được bao che bởi kính rất kín, vì vậy trạng thái không khí bên ngoài ở đây là trạng thái của không khí trong không gian đệm có thông số như sau:
Mùa hè: tĐ = 300C, jĐ = 60%, dĐ= 16 ( g/kg ), IĐ = 67 ( kJ/kg )
Mùa đông: tĐ = 160C, jĐ = 60%, dĐ= 7 ( g/kg ), IĐ = 33 (kJ/kg)
Ví dụ tính cho tầng 1
Tính cho mùa hè
TT1, TT2 đều có diện tích là 291 m2, khoảng cách giữa trần thật và trần giả của mỗi tầng đều là 0,5 m vậy chiều cao của không gian điều hoà TT1, TT2 là 3,5 m, thể tích của các không gian này là:
V = 291. 3,5 = 1018,5 m3
Lượng không khí rò lọt là: L8 = 1,21,5.1018,5/3600 = 0,51 (kg/s)
Nhiệt toả do rò lọt không khí là:
Q8 = L8.(IĐ-IT) = 0,51 (67 – 53).1000 = 7140 W
TT3, TT4 đều có diện tích là 248,5 m2, khoảng cách giữa trần thật và trần giả của mỗi tầng đều là 0,5 m vậy chiều cao của không gian điều hoà TT3, TT4 là 3,5 m, thể tích của các không gian này là:
V = 248,5. 3,5 = 869,75 m3
Lượng không khí rò lọt là: L8 = 1,21,5 . 869,75 /3600 = 0,43 (kg/s)
Nhiệt toả do rò lọt không khí là:
Q8 = L8.(IĐ-IT) = 0,43 (67 – 53).1000 = 6020 W
Tính cho mùa đông:
Tính cho TT1, TT2:
Q8 = L8.(IĐ-IT) = 0,51 (33 – 47,5).1000 = - 8925 W
Tính cho TT3, TT4:
Q8 = L8.(IĐ-IT) = 0,43 (33 – 47,5).1000 = - 7525 W
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.5. Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa
Tầng
Không gian
Diện tích
(m2)
Chiều cao (m)
IĐ-IT (kJ/kg)
Q8 (W)
Mùa hè
Mùa đông
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
3,5
14
-17,5
7140
-8925
TT2
291
3,5
14
-17,5
7140
-8925
TT3
248,5
3,5
14
-17,5
6020
-7525
TT4
248,5
3,5
14
-17,5
6020
-7525
2 đến 4
PH1
143
3
14
-17,5
3003
-3754
PH2
143
3
14
-17,5
3003
-3754
PLV1
163
3
14
-17,5
3423
-4279
PLV2
163
3
14
-17,5
3423
-4279
PGĐ1
122,6
3
14
-17,5
2574
-3218
PGĐ2
122,6
3
14
-17,5
2574
-3218
PN1
135
3
14
-17,5
2835
-3544
PN2
135
3
14
-17,5
2835
-3544
VP1
70,56
3
14
-17,5
1482
-1852
VP2
70,56
3
14
-17,5
1482
-1852
VP3
70,56
3
14
-17,5
1482
-1852
5 đến 18
PH1
72
3
14
-17,5
1512
-1890
PH2
72
3
14
-17,5
1512
-1890
PLV1
159
3
14
-17,5
3339
-4174
PLV2
159
3
14
-17,5
3339
-4174
PGĐ1
70
3
14
-17,5
1470
-1838
PGĐ2
70
3
14
-17,5
1470
-1838
PN1
72
3
14
-17,5
1512
-1890
PN2
72
3
14
-17,5
1512
-1890
19
TT
640
3
14
-17,5
13440
-16800
BAR
712
3
14
-17,5
14952
-18690
Tính nhiệt thẩm thấu từ bên ngoài vào phòng
Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà được xác định theo công thức 3.23 [1].
Qtt = Ski.Fi.Dti (W)
Trong đó:
ki: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che thứ i (W/m2.K)
ki =
aN = 20 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt từ bề mặt bao che tới không khí ngoài trời
aT = 10 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt phía trong nhà
,: Là bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu xây dựng kết cấu bao che
Fi: diện tích bề mặt bao che thứ i (m2)
Dti: hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà
Khi mặt ngoài nhà tiếp xúc với không khí ngoài trời thì : Dti = tN – tT
Mùa hè: Dti = 32,8 – 24 = 8,8 K
Mùa đông: Dti = 13,8 – 22 = - 8,2 K
Khi mặt ngoài nhà tiếp xúc với một không gian đệm thì: Dti = 0,7.(tN – tT ) theo [1]
Mùa hè: Dti = 0,7 . (32,8 – 24) = 6,16 K
Mùa đông: Dti = 0,7.(13,8 – 22) = - 5,74 K
Khi mặt ngoài nhà tiếp xúc trực tiếp với không gian có điều hoà thì: Dti = 0
Tính tổn thất qua vách
Do toàn bộ công trình đều được bao che bởi kính . Kính được sử dụng cho công trình là loại kính màu xanh, chiều dày là 10 mm, hệ số dẫn nhiệt là l =0.83 W/m.K (theo bảng 1.8 Bảng thông số nhiệt [2] ).
Hệ số truyền nhiệt của kính là:
k = = 6,17 (W/m2.K)
Ví dụ tính cho tầng 1
Tính cho mùa hè
+ Tính cho TT1, TT2
TT1, TT2 đều có diện tích kính tiếp xúc với không khí ngoài trời là Fng = 145,2 m2, diện tích kính tiếp xúc với không gian đệm là Fđ = 151,2 m2 vì vậy lượng nhiệt thẩm thấu qua kính là:
Q9 = 6,17.(145,2.8,8 + 151,2.6,16) = 13630 (W)
+ Tính cho TT3, TT4
TT3, TT4 đều có diện tích kính tiếp xúc với không khí ngoài trời là Fng = 150 m2, diện tích kính tiếp xúc với không gian đệm là Fđ = 168 m2 vì vậy lượng nhiệt thẩm thấu qua kính là:
Q9 = 6,17.(150.8,8 + 168.6,16) = 14345 (W)
Tính cho mùa đông
+ Tính cho TT1, TT2
Q9 = 6,17.[145,2.(-8,2) + 151,2.(-5,74)] = - 12700 (W)
+ Tính cho T T3, TT4
Q9 = 6,17.[150. (-8,2) + 168. (-5,74)] = - 13593 (W)
Tương tự ta tính được nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che ở các phòng của các tầng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.6. Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che
T
KG
Diện tích vách (m2)
Độ chênh nhiệt độ Dti (K)
k W/m2.K
Q9 (W)
Dti = tN – tT
Dti = 0,7.(tN – tT )
Fng
Fđ
Hè
Đông
Hè
Đông
Hè
Đông
1
TT1
145,2
151,2
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
13630
-12700
TT2
145,2
151,2
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
13630
-12700
TT3
150
168
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
14345
-13539
TT4
150
168
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
14345
-13539
2 đến 4
PH1
73,5
34,3
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
5924
-4933
PH2
73,5
34,3
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
5924
-4933
PLV1
88,2
63,7
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
7210
-6883
PLV2
88,2
63,7
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
7210
-6883
PGĐ1
41,3
17,5
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
2907
-2754
PGĐ2
41,3
17,5
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
2907
-2754
PN1
54,25
58,8
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
5180
-4827
PN2
54,25
58,8
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
5180
-4827
VP1
29,4
58,8
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
3831
-3722
VP2
29,4
29,4
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
2713
-2528
VP3
29,4
58,8
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
3831
-3722
5
đến
18
PH1
54,25
14,7
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
3504
-3265
PH2
54,25
14,7
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
3504
-3265
PLV1
41,1
58
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
4630
-4313
PLV2
41,1
58
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
4630
-4313
PGĐ1
31,5
29,4
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
2828
-2635
PGĐ2
31,5
29,4
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
2828
-2635
PN1
54,25
41,1
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
4621
-4306
PN2
54,25
41,1
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
4621
-4306
19
TT
169,4
73,5
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
11900
-11174
BAR
198,8
102,9
8,8
-8,2
6,16
-5,74
6,17
14705
-13702
Nhiệt thẩm thấu qua trần
Nhiệt thẩm thấu qua trần cũng được tính như nhiệt thẩm thấu qua vách
Q10 = Sktr.Ftr.Dti (W)
Ftr: Diện tích trần (m2)
Dti : Hiệu nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà
Khi trần nhà tiếp xúc với không khí ngoài trời thì: Dti = tN – tT
Mùa hè: Dti = 32,8 – 24 = 8,8 K
Mùa đông: Dti = 13,8 – 22 = - 8,2 K
Khi trần nhà tiếp xúc với một không gian đệm thì:
Dti = 0,7.(tN – tT ) theo [1]
Mùa hè: Dti = 0,7 . (32,8 – 24) = 6,16 K
Mùa đông: Dti = 0,7.(13,8 – 22) = - 5,74 K
Khi trần nhà tiếp xúc trực tiếp với không gian có điều hoà thì: Dti = 0
ktr: Hệ số truyền nhiệt của trần , ktr = 0,59 (W/m2.K) đã được xác định trong phần tính nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che.
Dòng nhiệt này chỉ tính cho tầng trần của tầng 19 vì trong các tầng còn lại hai không gian điều hoà tiếp xúc với nhau nên có Dti = 0.
Tính nhiệt thẩm thấu qua trần cho tầng 19
+ Tính cho mùa hè:
Tính cho khu vực TT: Khu vực này có diện tích trần là Ftr = 640 m2, phía trên trần tiếp xúc với không khí ngoài trời vì vậy có Dti = (32,8 – 24) = 8,8 ( K) nên lượng nhiệt thẩm thấu qua trần là:
Q10 = Sktr.Ftr.Dti = 0,59.640.6,8 =3322 (W)
Tính cho khu vực BAR: Khu vực này có diện tích trần là Ftr = 712 m2, phía trên tiếp xúc với không khí ngoài trời vì vậy có Dti = (32,8 – 24) = 8,8 ( K) nên lượng nhiệt thẩm thấu qua trần là:
Q10 = Sktr.Ftr.Dti = 0,59.712.8,8 = 3696 (W)
+ Tính cho mùa đông:
Tính cho khu vực TT:
Q10 = Sktr.Ftr.Dti = 0,59.640.(-8,2) =-3096(W)
Tính cho khu vực BAR:
Q10 = Sktr.Ftr.Dti = 0,59.712.(-8,2) = -3444 (W)
Tính nhiệt thẩm thấu qua nền
Nền của tầng 1 tiếp xúc với tầng trệt không có điều hoà vì vậy nó được coi như tiếp xúc với một không gian đệm nên có Dti = 0,7.(tN – tT ), nền của các tầng còn lại tiếp xúc với không gian điều hoà của tầng khác nên có Dti = 0. Trong phần này chỉ có nhiệt thẩm thấu qua nền ở tầng 1. Tính nhiệt thẩm thấu qua nền cũng được tính như nhiệt thẩm thấu qua trần.
Q11 = Skn.Fn.Dti
Fn: Diện tích nền (m2)
kn: Hệ số truyền nhiệt của nền, (W/m2.K)
kn =
aN = 20 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt từ bề mặt bao che tới không khí ngoài trời
aT = 10 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt phía trong nhà
,: Là bề dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu làm nền
Kết cấu của nền gồm 3 lớp, một lớp bê tông cốt thép có = 500 mm, = 1,55 (W/m.K), một lớp vữa xi măng có = 20 mm , = 0,93 (W/m.K), một lớp gạch có = 10 mm , = 0,81 (W/m.K), hệ số truyền nhiệt của nền là:
kn = = 1,97 (W/m2.K)
Tính cho mùa hè:
Tính cho khu vực TT1, TT2: Hai khu vực này đều có diện tích nền là Fn = 291 m2, Dti = 0,7 . (32,8 – 24) = 6,16 ( K) nên lượng nhiệt thẩm thấu qua nền là:
Q11 = Skn.Fn.Dti = 1,97.291.6,16 = 1057 (W)
Tính cho khu vực TT3, TT4: Hai khu vực này đều có diện tích nền là Fn = 248,5 m2 , Dti = 0,7 . (32,8 – 24) = 6,16 ( K) nên lượng nhiệt thẩm thấu qua nền là:
Q11 = Skn.Fn.Dti = 1,97.248,5.6,16 = 903 (W)
Tính cho mùa đông:
Tính cho khu vực TT1, TT2:
Q11 = Skn.Fn.Dti = 1,97.291.(-5,74) = -986 (W)
Tính cho khu vực TT3, TT4:
Q11 = Skn.Fn.Dti = 1,97.248,5 .(-5,74) = -842 (W)
Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách
Khi tính tổn thất nhiệt qua vách Q9 chưa tính đến ảnh hưởng của gió do công trình có độ cao lớn hơn 4 m, vì ở trên cao aN tăng làm cho k tăng và Q9 tăng, để bổ sung tổn thất do gió, cứ từ mét thứ 5 lấy tổn thất Q9 tăng thêm từ 1 đến 2%.
Bổ xung khác cho vách Q9 là đối với vách hướng Đông và Tây, nếu khi tính Q7 mới chỉ tính cho mái mà không tính cho vách đứng thì cần tính bổ sung nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời cho vách đứng hướng Đông và hướng Tây.
Nhưng do đặc điểm của công trình này là toàn bộ vách đứng của công trình đều là kính và ta đã tính nhiệt bức xạ do mặt trời qua toàn bộ diện tích kính này nên khi tính lượng nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q7 ta chỉ tính cho mái là là hoàn toàn đúng chứ không phải ta đã bỏ qua lượng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua các vách đứng vì vậy trong phần này ta chỉ tính nhiệt bổ sung do gió. Lượng nhiệt tổn thất bổ sung được xác định theo công thức 3.25 [1].
Qbs = (1 á 2)%.(H – 4).Q9 (W)
H: Chiều cao của không gian điều hoà, m2
Do công trình này đươc xây dựng trong khu vực mà xung quanh rất thoáng đãng ít có các công trình khác che khuất, chịu tác động của gió vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió được xác định như sau:
Qbs = 1,5%.(H – 4).Q9 (W)
Tầng 1 của công trình có chiều cao là 4,5 m vì vậy không có lượng nhiệt bổ sung
Qbs1 = 0
Tầng 2 của công trình có chiều cao là 8,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs2 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 8,5 – 4).Q9 = 0,0675.Q9 (W)
Tầng 3 của công trình có chiều cao là 12,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs3 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 12,5 – 4).Q9 = 0,1275.Q9 (W)
Tầng 4 của công trình có chiều cao là 16,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs4 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 16,5 – 4).Q9 = 0,1875.Q9 (W)
Tầng 5 của công trình có chiều cao là 20,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs5 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 20,5 – 4).Q9 = 0,2475.Q9 (W)
Tầng 6 của công trình có chiều cao là 24,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs6 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 24,5 – 4).Q9 = 0,3.Q9 (W)
Tầng 7 của công trình có chiều cao là 28,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs7 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 28,5 – 4).Q9 = 0,36.Q9 (W)
Tầng 8 của công trình có chiều cao là 32,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs8 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 32,5 – 4).Q9 = 0,43.Q9 (W)
Tầng 9 của công trình có chiều cao là 36,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs9 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 36,5 – 4).Q9 = 0,48.Q9 (W)
Tầng 10 của công trình có chiều cao là 40,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs10 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 40,5 – 4).Q9 = 0,54.Q9 (W)
Tầng 11 của công trình có chiều cao là 44,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs11 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 44,5 – 4).Q9 = 0,6.Q9 (W)
Tầng 12 của công trình có chiều cao là 46,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs12 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 46,5 – 4).Q9 = 0,63.Q9 (W)
Tầng 13 của công trình có chiều cao là 50,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs13 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 50,5 – 4).Q9 = 0,69.Q9 (W)
Tầng 14 của công trình có chiều cao là 54,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs14 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 54,5 – 4).Q9 = 0,75.Q9 (W)
Tầng 15 của công trình có chiều cao là 58,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs15 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 58,5 – 4).Q9 = 0,81.Q9 (W)
Tầng 16 của công trình có chiều cao là 62,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs16 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 62,5 – 4).Q9 = 0,87.Q9 (W)
Tầng 17 của công trình có chiều cao là 66,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs17 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 66,5 – 4).Q9 = 0,93.Q9 (W)
Tầng 18 của công trình có chiều cao là 70,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs18 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 70,5 – 4).Q9 = 0,99.Q9 (W)
Tầng 19 của công trình có chiều cao là 74,5 m vì vậy lượng nhiệt bổ sung do gió là
Qbs19 = 1,5%.(H – 4).Q9 = 1,5%.( 74,5 – 4).Q9 = 1.Q9 (W)
Ví dụ tính cho các phòng ở tầng 2
Tính cho các phòng là PH1, PH2:
Các phòng PH1, PH2 của tầng 2 đều có cùng lượng nhiệt thừa do tổn thất qua vách là:
Mùa hè: Q9 = 5924 (W)
Mùa đông: Q9 = -4933 (W)
Vì vậy lượng nhiệt bổ sung cho các phòng này là:
Mùa hè: Qbs2 = 0,0675.Q9 = 0,0675.5924 = 311 (W)
Mùa đông: Qbs2 = 0,0525.Q9 = 0,0675.( -4933) = -259 (W)
Tính cho các phòng là PLV1, PLV2:
Các phòng PLV1, PLV2 của tầng 2 đều có cùng lượng nhiệt thừa do tổn thất qua vách là:
Mùa hè: Q9 = 7210 (W)
Mùa đông: Q9 = -6883 (W)
Vì vậy lượng nhiệt bổ sung cho các phòng này là:
Mùa hè: Qbs2 = 0,0675.Q9 = 0,0675. 7210 = 379 (W)
Mùa đông: Qbs2 = 0,0675.Q9 = 0,0675.( -6883) = -361 (W)
Tương tự ta tính được lượng nhiệt cần bổ sung ở các phòng của các tầng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.7 Lượng nhiệt cần bổ sung do gió
Tầng
Không gian
Diện tích
(m2)
Q9 (W)
Qbs (W)
Mùa hè
Mùa đông
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
13630
-12700
0
0
TT2
291
13630
-12700
0
0
TT3
248,5
14345
-13539
0
0
TT4
248.5
14345
-13539
0
0
2
PH1
143
5924
-4933
311
-259
PH2
143
5924
-4933
311
-259
PLV1
163
7210
-6883
379
-361
PLV2
163
7210
-6883
379
-361
PGĐ1
122,6
2907
-2754
153
-145
PGĐ2
122,6
2907
-2754
153
-145
PN1
135
5180
-4827
272
-253
PN2
135
5180
-4827
272
-253
VP1
70,56
3831
-3722
201
-195
VP2
70,56
2713
-2528
142
-133
VP3
70,56
3831
-3722
201
-195
3
PH1
143
5924
-4933
622
-518
PH2
143
5924
-4933
622
-518
PLV1
163
7210
-6883
757
-723
PLV2
163
7210
-6883
757
-723
PGĐ1
122,6
2907
-2754
305
-289
PGĐ2
122,6
2907
-2754
305
-289
PN1
135
5180
-4827
544
-507
PN2
135
5180
-4827
544
-507
VP1
70,56
3831
-3722
402
-391
VP2
70,56
2713
-2528
285
-265
VP3
70,56
3831
-3722
402
-391
4
PH1
143
5924
-4933
933
-777
PH2
143
5924
-4933
933
-777
PLV1
163
7210
-6883
1136
-1084
PLV2
163
7210
-6883
1136
-1084
PGĐ1
122,6
2907
-2754
458
-434
PGĐ2
122,6
2907
-2754
458
-434
PN1
135
5180
-4827
816
-760
PN2
135
5180
-4827
816
-760
VP1
70,56
3831
-3722
603
-586
VP2
70,56
2713
-2528
427
-398
VP3
70,56
3831
-3722
603
-586
5
PH1
72
3504
-3265
736
-686
PH2
72
3504
-3265
736
-686
PLV1
159
4630
-4313
972
-906
PLV2
159
4630
-4313
972
-906
PGĐ1
70
2828
-2635
594
-553
PGĐ2
70
2828
-2635
594
-553
PN1
72
4621
-4306
970
-904
PN2
72
4621
-4306
970
-904
6
PH1
72
3504
-3265
915
-852
PH2
72
3504
-3265
915
-852
PLV1
159
4630
-4313
1208
-1126
PLV2
159
4630
-4313
1208
-1126
PGĐ1
70
2828
-2635
738
-688
PGĐ2
70
2828
-2635
738
-688
PN1
72
4621
-4306
1206
-1124
PN2
72
4621
-4306
1206
-1124
7
PH1
72
3504
-3265
1104
-1028
PH2
72
3504
-3265
1104
-1028
PLV1
159
4630
-4313
1458
-1359
PLV2
159
4630
-4313
1458
-1359
PGĐ1
70
2828
-2635
891
-830
PGĐ2
70
2828
-2635
891
-830
PN1
72
4621
-4306
1456
-1356
PN2
72
4621
-4306
1456
-1356
8
PH1
72
3504
-3265
1288
-1200
PH2
72
3504
-3265
1288
-1200
PLV1
159
4630
-4313
1702
-1585
PLV2
159
4630
-4313
1702
-1585
PGĐ1
70
2828
-2635
1039
-968
PGĐ2
70
2828
-2635
1039
-968
PN1
72
4621
-4306
1698
-1582
PN2
72
4621
-4306
1698
-1582
9
PH1
72
3504
-3265
1472
-1371
PH2
72
3504
-3265
1472
-1371
PLV1
159
4630
-4313
1945
-1811
PLV2
159
4630
-4313
1945
-1811
PGĐ1
70
2828
-2635
1188
-1107
PGĐ2
70
2828
-2635
1188
-1107
PN1
72
4621
-4306
1941
-1809
PN2
72
4621
-4306
1941
-1809
10
PH1
72
3504
-3265
1656
-1543
PH2
72
3504
-3265
1656
-1543
PLV1
159
4630
-4313
2188
-2038
PLV2
159
4630
-4313
2188
-2038
PGĐ1
70
2828
-2635
1336
-1245
PGĐ2
70
2828
-2635
1336
-1245
PN1
72
4621
-4306
2183
-2035
PN2
72
4621
-4306
2183
-2035
11
PH1
72
3504
-3265
1840
-1714
PH2
72
3504
-3265
1840
-1714
PLV1
159
4630
-4313
2431
-2264
PLV2
159
4630
-4313
2431
-2264
PGĐ1
70
2828
-2635
1485
-1383
PGĐ2
70
2828
-2635
1485
-1383
PN1
72
4621
-4306
2426
-2261
PN2
72
4621
-4306
2426
-2261
12
PH1
72
3504
-3265
2024
-1886
PH2
72
3504
-3265
2024
-1886
PLV1
159
4630
-4313
2674
-2491
PLV2
159
4630
-4313
2674
-2491
PGĐ1
70
2828
-2635
1633
-1522
PGĐ2
70
2828
-2635
1633
-1522
PN1
72
4621
-4306
2669
-2487
PN2
72
4621
-4306
2669
-2487
13
PH1
72
3504
-3265
2208
-2057
PH2
72
3504
-3265
2208
-2057
PLV1
159
4630
-4313
2917
-2717
PLV2
159
4630
-4313
2917
-2717
PGĐ1
70
2828
-2635
1782
-1660
PGĐ2
70
2828
-2635
1782
-1660
PN1
72
4621
-4306
2911
-2713
PN2
72
4621
-4306
2911
-2713
14
PH1
72
3504
-3265
2391
-2228
PH2
72
3504
-3265
2391
-2228
PLV1
159
4630
-4313
3160
-2944
PLV2
159
4630
-4313
3160
-2944
PGĐ1
70
2828
-2635
1930
-1798
PGĐ2
70
2828
-2635
1930
-1798
PN1
72
4621
-4306
3154
-2939
PN2
72
4621
-4306
3154
-2939
15
PH1
72
3504
-3265
2575
-2400
PH2
72
3504
-3265
2575
-2400
PLV1
159
4630
-4313
3403
-3170
PLV2
159
4630
-4313
3403
-3170
PGĐ1
70
2828
-2635
2079
-1937
PGĐ2
70
2828
-2635
2079
-1937
PN1
72
4621
-4306
3396
-3165
PN2
72
4621
-4306
3396
-3165
16
PH1
72
3504
-3265
2759
-2571
PH2
72
3504
-3265
2759
-2571
PLV1
159
4630
-4313
3646
-3396
PLV2
159
4630
-4313
3646
-3396
PGĐ1
70
2828
-2635
2227
-2075
PGĐ2
70
2828
-2635
2227
-2075
PN1
72
4621
-4306
3639
-3391
PN2
72
4621
-4306
3639
-3391
17
PH1
72
3504
-3265
2943
-2743
PH2
72
3504
-3265
2943
-2743
PLV1
159
4630
-4313
3889
-3623
PLV2
159
4630
-4313
3889
-3623
PGĐ1
70
2828
-2635
2376
-2213
PGĐ2
70
2828
-2635
2376
-2213
PN1
72
4621
-4306
3882
-3617
PN2
72
4621
-4306
3882
-3617
18
PH1
72
3504
-3265
3127
-2914
PH2
72
3504
-3265
3127
-2914
PLV1
159
4630
-4313
4132
-3849
PLV2
159
4630
-4313
4132
-3849
PGĐ1
70
2828
-2635
2524
-2352
PGĐ2
70
2828
-2635
2524
-2352
PN1
72
4621
-4306
4124
-3843
PN2
72
4621
-4306
4124
-3843
19
TT
640
11900
-11174
11246
-10559
BAR
712
14705
-13702
13896
-12948
Tổng nhiệt thừa của công trình
Sau khi tính được các thành phần nhiệt thừa và lượng nhiệt thừa cần bổ sung do gió và hướng vách ta có tổng nhiệt thừa của mỗi không gian điều hoà được cho trong bảng dưới đây.
Bảng 3.8. Tổng nhiệt thừa trong từng phòng khi chưa tính bổ sung tổn thất nhiệt do gió
Tầng
Không gian
Diện tích (m2)
Chiều cao thực (m)
QT (W)
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
4
39981
-16801
TT2
291
4
39981
-16801
TT3
248,5
4
37308
-17021
TT4
248.5
4
37308
-17021
2 đến 4
PH1
143
3,5
17407
-5627
PH2
143
3,5
17407
-5627
PLV1
163
3,5
21207
-6532
PLV2
163
3,5
21207
-6532
PGĐ1
122,6
3,5
12662
-3996
PGĐ2
122,6
3,5
12662
-3996
PN1
135
3,5
18080
-4071
PN2
135
3,5
18080
-4071
VP1
70,56
3,5
11106
-3368
VP2
70,56
3,5
11106
-3368
VP3
70,56
3,5
11106
-3368
5 đến 18
PH1
72
3,5
13151
-2785
PH2
72
3,5
13151
-2785
PLV1
159
3,5
14312
-3897
PLV2
159
3,5
14312
-3897
PGĐ1
70
3,5
11555
-3023
PGĐ2
70
3,5
11555
-3023
PN1
72
3,5
15568
-2526
PN2
72
3,5
15568
-2526
19
TT
640
3,5
75556
-17841
BAR
712
3,5
94335
-15133
Bảng 3.9 . Tổng nhiệt thừa trong từng phòng khi đã tính bổ sung nhiệt tổn thất do gió
Tầng
Không gian
Diện tích
(m2)
Chiều cao
(m)
QT (W)
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
4
39981
-16801
TT2
291
4
39981
-16801
TT3
248,5
4
37308
-17021
TT4
248,5
4
37308
-17021
2
PH1
143
3,5
17718
-5886
PH2
143
3,5
17718
-5886
PLV1
163
3,5
21586
-6893
PLV2
163
3,5
21586
-6893
PGĐ1
122,6
3,5
12815
-4141
PGĐ2
122,6
3,5
12815
-4141
PN1
135
3,5
18352
-4324
PN2
135
3,5
18352
-4324
VP1
70,56
3,5
11307
-3563
VP2
70,56
3,5
11248
-3501
VP3
70,56
3,5
11307
-3563
3
PH1
143
3,5
18029
-6145
PH2
143
3,5
18029
-6145
PLV1
163
3,5
21964
-7255
PLV2
163
3,5
21964
-7255
PGĐ1
122,6
3,5
12967
-4285
PGĐ2
122,6
3,5
12967
-4285
PN1
135
3,5
18624
-4578
PN2
135
3,5
18624
-4578
VP1
70,56
3,5
11508
-3759
VP2
70,56
3,5
11391
-3633
VP3
70,56
3,5
11508
-3759
4
PH1
143
3,5
18340
-6404
PH2
143
3,5
18340
-6404
PLV1
163
3,5
22343
-7616
PLV2
163
3,5
22343
-7616
PGĐ1
122,6
3,5
13120
-4430
PGĐ2
122,6
3,5
13120
-4430
PN1
135
3,5
18896
-4831
PN2
135
3,5
18896
-4831
VP1
70,56
3,5
11709
-3954
VP2
70,56
3,5
11533
-3766
VP3
70,56
3,5
11709
-3954
5
PH1
72
3,5
13887
-3471
PH2
72
3,5
13887
-3471
PLV1
159
3,5
15284
-4803
PLV2
159
3,5
15284
-4803
PGĐ1
70
3,5
12149
-3576
PGĐ2
70
3,5
12149
-3576
PN1
72
3,5
16538
-3430
PN2
72
3,5
16538
-3430
6
PH1
72
3,5
14066
-3637
PH2
72
3,5
14066
-3637
PLV1
159
3,5
15520
-5023
PLV2
159
3,5
15520
-5023
PGĐ1
70
3,5
12293
-3711
PGĐ2
70
3,5
12293
-3711
PN1
72
3,5
16774
-3650
PN2
72
3,5
16774
-3650
7
PH1
72
3,5
14255
-3813
PH2
72
3,5
14255
-3813
PLV1
159
3,5
15770
-5256
PLV2
159
3,5
15770
-5256
PGĐ1
70
3,5
12446
-3853
PGĐ2
70
3,5
12446
-3853
PN1
72
3,5
17024
-3882
PN2
72
3,5
17024
-3882
8
PH1
72
3,5
14439
-3985
PH2
72
3,5
14439
-3985
PLV1
159
3,5
16014
-5482
PLV2
159
3,5
16014
-5482
PGĐ1
70
3,5
12594
-3991
PGĐ2
70
3,5
12594
-3991
PN1
72
3,5
17266
-4108
PN2
72
3,5
17266
-4108
9
PH1
72
3,5
14623
-4156
PH2
72
3,5
14623
-4156
PLV1
159
3,5
16257
-5708
PLV2
159
3,5
16257
-5708
PGĐ1
70
3,5
12743
-4130
PGĐ2
70
3,5
12743
-4130
PN1
72
3,5
17509
-4335
PN2
72
3,5
17509
-4335
10
PH1
72
3,5
14807
-4328
PH2
72
3,5
14807
-4328
PLV1
159
3,5
16500
-5935
PLV2
159
3,5
16500
-5935
PGĐ1
70
3,5
12891
-4268
PGĐ2
70
3,5
12891
-4268
PN1
72
3,5
17751
-4561
PN2
72
3,5
17751
-4561
11
PH1
72
3,5
14991
-4499
PH2
72
3,5
14991
-4499
PLV1
159
3,5
16743
-6161
PLV2
159
3,5
16743
-6161
PGĐ1
70
3,5
13040
-4406
PGĐ2
70
3,5
13040
-4406
PN1
72
3,5
17994
-4787
PN2
72
3,5
17994
-4787
12
PH1
72
3,5
15175
-4671
PH2
72
3,5
15175
-4671
PLV1
159
3,5
16986
-6388
PLV2
159
3,5
16986
-6388
PGĐ1
70
3,5
13188
-4545
PGĐ2
70
3,5
13188
-4545
PN1
72
3,5
18237
-5013
PN2
72
3,5
18237
-5013
13
PH1
72
3,5
15359
-4842
PH2
72
3,5
15359
-4842
PLV1
159
3,5
17229
-6614
PLV2
159
3,5
17229
-6614
PGĐ1
70
3,5
13337
-4683
PGĐ2
70
3,5
13337
-4683
PN1
72
3,5
18479
-5239
PN2
72
3,5
18479
-5239
14
PH1
72
3,5
15542
-5013
PH2
72
3,5
15542
-5013
PLV1
159
3,5
17472
-6841
PLV2
159
3,5
17472
-6841
PGĐ1
70
3,5
13485
-4821
PGĐ2
70
3,5
13485
-4821
PN1
72
3,5
18722
-5465
PN2
72
3,5
18722
-5465
15
PH1
72
3,5
15726
-5185
PH2
72
3,5
15726
-5185
PLV1
159
3,5
17715
-7067
PLV2
159
3,5
17715
-7067
PGĐ1
70
3,5
13634
-4960
PGĐ2
70
3,5
13634
-4960
PN1
72
3,5
18964
-5691
PN2
72
3,5
18964
-5691
16
PH1
72
3,5
15910
-5356
PH2
72
3,5
15910
-5356
PLV1
159
3,5
17958
-7293
PLV2
159
3,5
17958
-7293
PGĐ1
70
3,5
13782
-5098
PGĐ2
70
3,5
13782
-5098
PN1
72
3,5
19207
-5917
PN2
72
3,5
19207
-5917
17
PH1
72
3,5
16094
-5528
PH2
72
3,5
16094
-5528
PLV1
159
3,5
18201
-7520
PLV2
159
3,5
18201
-7520
PGĐ1
70
3,5
13931
-5236
PGĐ2
70
3,5
13931
-5236
PN1
72
3,5
19450
-6143
PN2
72
3,5
19450
-6143
18
PH1
72
3,5
16278
-5699
PH2
72
3,5
16278
-5699
PLV1
159
3,5
18444
-7746
PLV2
159
3,5
18444
-7746
PGĐ1
70
3,5
14079
-5375
PGĐ2
70
3,5
14079
-5375
PN1
72
3,5
19692
-6369
PN2
72
3,5
19692
-6369
19
TT
640
3,5
86802
-28400
BAR
712
3,5
108231
-28081
Tính bổ sung nhiệt cho công trình
Do trong quá trình tính nhiệt thừa ta có bỏ qua thành phần nhiệt thừa do bán thành phẩm toả ra và thành phần nhiệt thừa toả ra từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt, mặt khác trong thực tế lượng nhiệt thừa trong mỗi phòng luôn thay đổi rất khó xác định chính xác lượng nhiệt thừa này, có những thời điểm mà lượng nhiệt thừa trong mỗi phòng sẽ lớn hơn lượng nhiệt thừa mà ta tính toán, sẽ xảy ra hiện tượng quá nhiệt, nếu hệ thống không đủ năng suất lạnh sẽ dẫn đến hiện tượng cháy động cơ máy nén, quạt… vì vậy cần phải tính bổ sung nhiệt thừa cho công trình. Ta sẽ tính bổ sung nhiệt thừa cho công trình bằng cách nhân tổng nhiệt thừa của các không gian điều hoà với hệ số an toàn là kat =1,2. Riêng đối với không gian là BAR cần nhân với hệ số an toàn là kat = 1,5 vì không gian này thường có nhiều sự thay đổi về nhiệt thừa như khi các khách hàng hút thuốc, lượng khách quá tải …
Vậy tổng nhiệt thừa của các phòng khi đã nhân hệ số an toàn được cho trong bảng dưới đây.
Bảng 3.10. Tổng nhiệt thừa trong từng phòng khi đã nhân hệ số an toàn
Tầng
Không gian
Diện tích
(m2)
Chiều cao
(m)
QT (W)
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
4
47977
-20161
TT2
291
4
47977
-20161
TT3
248,5
4
44770
-20425
TT4
248,5
4
44770
-20425
2
PH1
143
3,5
21262
-7063
PH2
143
3,5
21262
-7063
PLV1
163
3,5
25903
-8272
PLV2
163
3,5
25903
-8272
PGĐ1
122,6
3,5
15378
-4969
PGĐ2
122,6
3,5
15378
-4969
PN1
135
3,5
22022
-5189
PN2
135
3,5
22022
-5189
VP1
70,56
3,5
13568
-4276
VP2
70,56
3,5
13498
-4201
VP3
70,56
3,5
13568
-4276
3
PH1
143
3,5
21635
-7374
PH2
143
3,5
21635
-7374
PLV1
163
3,5
26357
-8706
PLV2
163
3,5
26357
-8706
PGĐ1
122,6
3,5
15560
-5142
PGĐ2
122,6
3,5
15560
-5142
PN1
135
3,5
22349
-5494
PN2
135
3,5
22349
-5494
VP1
70,56
3,5
13810
-4511
VP2
70,56
3,5
13669
-4360
VP3
70,56
3,5
13810
-4511
4
PH1
143
3,5
22008
-7685
PH2
143
3,5
22008
-7685
PLV1
163
3,5
26812
-9139
PLV2
163
3,5
26812
-9139
PGĐ1
122,6
3,5
15744
-5316
PGĐ2
122,6
3,5
15744
-5316
PN1
135
3,5
22675
-5797
PN2
135
3,5
22675
-5797
VP1
70,56
3,5
14051
-4745
VP2
70,56
3,5
13840
-4519
VP3
70,56
3,5
14051
-4745
5
PH1
72
3,5
16664
-4165
PH2
72
3,5
16664
-4165
PLV1
159
3,5
18341
-5764
PLV2
159
3,5
18341
-5764
PGĐ1
70
3,5
14579
-4291
PGĐ2
70
3,5
14579
-4291
PN1
72
3,5
19846
-4116
PN2
72
3,5
19846
-4116
6
PH1
72
3,5
16879
-4364
PH2
72
3,5
16879
-4364
PLV1
159
3,5
18624
-6028
PLV2
159
3,5
18624
-6028
PGĐ1
70
3,5
14752
-4453
PGĐ2
70
3,5
14752
-4453
PN1
72
3,5
20129
-4380
PN2
72
3,5
20129
-4380
7
PH1
72
3,5
17106
-4576
PH2
72
3,5
17106
-4576
PLV1
159
3,5
18924
-6307
PLV2
159
3,5
18924
-6307
PGĐ1
70
3,5
14935
-4624
PGĐ2
70
3,5
14935
-4624
PN1
72
3,5
20429
-4658
PN2
72
3,5
20429
-4658
8
PH1
72
3,5
17327
-4782
PH2
72
3,5
17327
-4782
PLV1
159
3,5
19217
-6578
PLV2
159
3,5
19217
-6578
PGĐ1
70
3,5
15113
-4789
PGĐ2
70
3,5
15113
-4789
PN1
72
3,5
20719
-4930
PN2
72
3,5
20719
-4930
9
PH1
72
3,5
17548
-4987
PH2
72
3,5
17548
-4987
PLV1
159
3,5
19508
-6850
PLV2
159
3,5
19508
-6850
PGĐ1
70
3,5
15292
-4956
PGĐ2
70
3,5
15292
-4956
PN1
72
3,5
21011
-5202
PN2
72
3,5
21011
-5202
10
PH1
72
3,5
17768
-5194
PH2
72
3,5
17768
-5194
PLV1
159
3,5
19800
-7122
PLV2
159
3,5
19800
-7122
PGĐ1
70
3,5
15469
-5122
PGĐ2
70
3,5
15469
-5122
PN1
72
3,5
21301
-5473
PN2
72
3,5
21301
-5473
11
PH1
72
3,5
17989
-5399
PH2
72
3,5
17989
-5399
PLV1
159
3,5
20092
-7393
PLV2
159
3,5
20092
-7393
PGĐ1
70
3,5
15648
-5287
PGĐ2
70
3,5
15648
-5287
PN1
72
3,5
21593
-5744
PN2
72
3,5
21593
-5744
12
PH1
72
3,5
18210
-5605
PH2
72
3,5
18210
-5605
PLV1
159
3,5
20383
-7666
PLV2
159
3,5
20383
-7666
PGĐ1
70
3,5
15826
-5454
PGĐ2
70
3,5
15826
-5454
PN1
72
3,5
21884
-6016
PN2
72
3,5
21884
-6016
13
PH1
72
3,5
18431
-5810
PH2
72
3,5
18431
-5810
PLV1
159
3,5
20675
-7937
PLV2
159
3,5
20675
-7937
PGĐ1
70
3,5
16004
-5620
PGĐ2
70
3,5
16004
-5620
PN1
72
3,5
22175
-6287
PN2
72
3,5
22175
-6287
14
PH1
72
3,5
18650
-6016
PH2
72
3,5
18650
-6016
PLV1
159
3,5
20966
-8209
PLV2
159
3,5
20966
-8209
PGĐ1
70
3,5
16182
-5785
PGĐ2
70
3,5
16182
-5785
PN1
72
3,5
22466
-6558
PN2
72
3,5
22466
-6558
15
PH1
72
3,5
18871
-6222
PH2
72
3,5
18871
-6222
PLV1
159
3,5
21258
-8480
PLV2
159
3,5
21258
-8480
PGĐ1
70
3,5
16361
-5952
PGĐ2
70
3,5
16361
-5952
PN1
72
3,5
22757
-6829
PN2
72
3,5
22757
-6829
16
PH1
72
3,5
19092
-6427
PH2
72
3,5
19092
-6427
PLV1
159
3,5
21550
-8752
PLV2
159
3,5
21550
-8752
PGĐ1
70
3,5
16538
-6118
PGĐ2
70
3,5
16538
-6118
PN1
72
3,5
23048
-7100
PN2
72
3,5
23048
-7100
17
PH1
72
3,5
19313
-6634
PH2
72
3,5
19313
-6634
PLV1
159
3,5
21841
-9024
PLV2
159
3,5
21841
-9024
PGĐ1
70
3,5
16717
-6283
PGĐ2
70
3,5
16717
-6283
PN1
72
3,5
23340
-7372
PN2
72
3,5
23340
-7372
18
PH1
72
3,5
19534
-6839
PH2
72
3,5
19534
-6839
PLV1
159
3,5
22133
-9295
PLV2
159
3,5
22133
-9295
PGĐ1
70
3,5
16895
-6450
PGĐ2
70
3,5
16895
-6450
PN1
72
3,5
23630
-7643
PN2
72
3,5
23630
-7643
19
TT
640
3,5
104162
-34080
BAR
712
3,5
129877
-33697
Tổng nhiệt thừa của toàn bộ công trình là:
Mùa hè: = 3181472 (W)
Mùa đông : = -1029215 (W)
3.2. Tính kiểm tra đọng sương trên vách
Khi có chênh lệch nhiệt độ giữa trong nhà và ngoài trời xuất hiện một trường nhiệt độ trên vách bao che. Nhiệt độ trên bề mặt vách phía nóng không được thấp hơn nhiệt độ đọng sương. Nếu bằng và nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương thì xuất hiện hiện tượng đọng sương trên vách. Hiện tượng đọng sương làm cho tổn thất nhiệt lớn lên, tải lạnh yêu cầu tăng, mất mĩ quan do ẩm ướt gây nấm mốc.
Để không xảy ra hiện tượng đọng sương, hệ số truyền nhiệt thực tế kt của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax tính như sau:
Mùa hè: kmax = aN . (W/m2.K)
Mùa đông : kmax = aT. (W/m2.K)
: Nhiệt độ đọng sương bên ngoài, xác định theo jN, tN mùa hè.
: Nhiệt độ đọng sương bên trong nhà, xác định theo jT, tT mùa đông.
Theo phụ lục 2b [1] với tN = 32,80C, jN = 66 % ta có = 260 C, với tT = 220C, jT = 60 % ta có = 140 C
Vậy trị số của hệ số truyền nhiệt cực đại là:
Mùa hè: kmax = aN . = 20. = 15,45 (W/m2.K)
Mùa đông: kmax = aT. = 10. = 9,8 (W/m2.K)
Trong quá trình tính toán ta đã tính được
ktrần = 2,85 (W/m2.K)
kkính = 6,17 (W/m2.K)
kn = 1,97 (W/m2.K)
Ta nhận thấy các hệ số truyền nhiệt thực tế đều nhỏ hơn các giá trị kmax cả mùa hè và mùa đông.Vậy điều kiện đọng sương được đảm bảo cả về mùa hè và mùa đông.
3.3. Tính toán lượng ẩm thừa
Lượng ẩm thừa trong không gian điều hoà được xác định theo công thức 3.29 [1]:
WT = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 ( kg/s )
W1: Lượng ẩm thừa do người toả ra
W2: Lượng ẩm thừa do bay hơi từ bán thành phẩm
W3: Lượng ẩm thừa do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm
W4: Lượng ẩm thừa do bay hơi nước nóng mang vào
W5: Lượng ẩm thừa do không khí rò lọt mang vào
3.3.1 Tính lượng ẩm thừa do người toả ra
Lượng ẩm thừa do người toả ra được xác định theo công thức (3.30) [1] như sau:
W1 = n.qn ( kg/s )
n: Số người trong phòng điều hoà
qn: Lượng ẩm mỗi người toả ra trong một đơn vị thời gian ( kg/s )
Lượng toả ẩm ở mỗi người phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Nhiệt độ, độ ẩm môi trường, cường độ lao động, lứa tuổi … căn cứ vào bảng 3.5 [1] ta có:
+ Mùa hè tT = 240C ở các phòng làm việc, phòng giám đốc và phòng họp qn = 112 g/h, ở các phòng nghỉ, quầy bar thì qn = 48 g/h.
+ Mùa đông tT = 220C ở các phòng làm việc, phòng giám đốc và phòng họp qn = 100 g/h, ở các phòng nghỉ, quầy bar thì qn = 44 g/h.
Ví dụ tính cho tầng 1
+ Tính cho TT1, TT2: Cả 2 trung tâm trung bình đều có 20 người vì vậy lượng ẩm toả ra là:
Tính cho mùa hè: W1 = n.qn = 20.112 = 2240 ( g/h )
- Tính cho mùa đông: W1 = n.qn = 20.100 = 2000 ( g/h )
+ Tính cho TT3, TT4: Cả 2 trung tâm đều có trung bình là 16 người vì vậy lượng ẩm toả ra là:
Tính cho mùa hè: W1 = n.qn = 16.112 = 1792 ( g/h )
- Tính cho mùa đông: W1 = n.qn = 16.100 = 1600 ( g/h )
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.11 . Lượn ẩm thừa do người toả ra
Tầng
Không
gian
Diện tích (m2)
n
qn , g/h
W1 , g/h
Mùa hè
Mùa đông
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
20
112
100
2240
2000
TT2
291
20
112
100
2240
2000
TT3
248,5
16
112
100
1792
1600
TT4
248.5
16
112
100
1792
1600
2 đến 4
PH1
143
10
112
100
1120
1000
PH2
143
10
112
100
1120
1000
PLV1
163
8
112
100
896
800
PLV2
163
8
112
100
896
800
PGĐ1
122,6
2
112
100
224
200
PGĐ2
122,6
2
112
100
224
200
PN1
135
10
48
44
480
440
PN2
135
10
48
44
480
440
VP1
70,56
4
112
100
448
400
VP2
70,56
4
112
100
448
400
VP3
70,56
4
112
100
448
400
5 đến 18
PH1
72
10
112
100
2240
1000
PH2
72
10
112
100
2240
1000
PLV1
159
8
112
100
1792
800
PLV2
159
8
112
100
1792
800
PGĐ1
70
2
112
100
1120
200
PGĐ2
70
2
112
100
1120
200
PN1
72
10
48
44
896
440
PN2
72
10
48
44
896
440
19
TT
640
42
112
100
4704
4200
BAR
712
150
48
44
7200
6600
3.3.2. Tính lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm
Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm được xác định theo công thức (3.31) [1]
W2 = G2. (y1 – y2) ( kg/s )
G2: Khối lượng bán thành phẩm đưa vào phòng điều hoà trong một đơn vị thời gian, kg/s
y1, y2: Thuỷ phần của bán thành phẩm khi vào và khi ra khỏi phòng điều hoà, kg H2O/kg bán thành phẩm
Do đặc điểm của công trình là dùng làm các văn phòng làm việc và một số không gian trưng bày sản phẩm vì vậy bán thành phẩm đưa vào công trình chủ yếu là tài liệu làm việc, vải vóc, thuỷ phần của các loại bán thành phẩm cũng là tương đối nhỏ và cũng khó xác định chính xác số liệu nên lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm của công trình được coi là bằng không, ta sẽ tính bổ sung cho thành phần này khi tính được lượng ẩm thừa cuối cùng của các phòng.
W2 = 0
Tính lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm
Lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm được xác định theo công thức 3.32 [1].
W3 = 0,006.Fs.(tT – tư) ( kg/h )
Fs: Diện tích sàn bị ướt (m2)
tT: Nhiệt độ không khí trong phòng (0C)
tư: Nhiệt độ nhiệt kế ướt tương ứng với tT, jT (0C)
Vì trong công trình này không có phòng nào có sàn ẩm vì vậy W3 = 0
Tính lượng ẩm do bay hơi nước nóng mang vào
Lượng ẩm do bay hơi nước nóng mang vào chủ yếu là từ các thiết bị đun nước nóng vì vậy nó chỉ có ở các phòng nghỉ và khu vực quầy BAR, các trung tâm, các vă phòng VP1, VP2 , VP3. Lượng ẩm này rất khó xác định nó phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể của từng phòng ta khó xác định được số liệu chính xác vì vậy ở đây ta chỉ tính bổ sung cho các phòng nghỉ, các trung tâm, các VP1, VP2 , VP3 mỗi không gian có W4 = 500 ( g/h ), ở khu vực quầy BAR bổ sung W4 = 5000 ( g/h ), các phòng còn lại sẽ được tính bổ sung khi tính được lượng ẩm thừa cuối cùng ở các phòng.
Tính lượng ẩm thừa do không khí rò lọt mang vào
Lượng ẩm thừa do không khí rò lọt mang vào được xách định theo công thức 2.46 [3]
W5 = L8.( dN – dT ) ( g/h)
L8: Lượng không khí rò lọt vào phòng (kg/h)
L8 = 1,2.1,5 .V (kg/h)
dN, dT: Dung ẩm của không khí trong và ngoài nhà ( g/kg )
Mùa hè:
dN = 21,6 ( g/kg )
dT = 11 ( g/kg )
Mùa đông:
dN = 6,5 ( g/kg )
dT = 10 ( g/kg )
Lượng không khí lọt từ bên ngoài vào phòng chủ yếu là không khí của không gian đệm lọt qua cửa ra vào của phòng điều hoà. Lượng không khí từ ngoài trời lọt vào là rất ít vì các phòng đều được bao che bởi kính rất kín, vì vậy trạng thái không khí bên ngoài ở đây là trạng thái của không khí trong không gian đệm có thông số như sau:
Mùa hè: tĐ = 300C, jĐ = 60%, dĐ= 16 ( g/kg ), IĐ = 67 ( kJ/kg )
Mùa đông: tĐ = 160C, jĐ = 60%, dĐ= 7 ( g/kg ), IĐ = 33 ( kJ/kg )
Ví dụ tính cho tầng 1
Tính cho mùa hè
TT1, TT2 đều có diện tích là 291 m2, khoảng cách giữa trần thật và trần giả của mỗi tầng đều là 0,5 m vậy chiều cao của không gian điều hoà TT1, TT2 là 3,5 m, thể tích của các không gian này là:
V = 291. 3,5 = 1018,5 m3
Lượng không khí rò lọt là: L8 = 1,2.1,5 .1018,5 = 1836 (kg/h)
Lượng ẩm thừa do rò lọt không khí vào phòng là:
W5 = L8.(dĐ-dT) = 1836 (16 – 11) = 9180 ( g/h )
TT3, TT4 đều có diện tích là 248,5 m2, khoảng cách giữa trần thật và trần giả của mỗi tầng đều là 0,5 m vậy chiều cao của không gian điều hoà TT3, TT4 là 3,5 m, thể tích của các không gian này là:
V = 248,5. 3,5 = 869,75 m3
Lượng không khí rò lọt là: L8 = 1,21,5 . 869,75 = 1548 (kg/h)
Lượng ẩm thừa do rò lọt không khí vào phòng là:
W5 = L8.(dĐ-dT) = 1548 (16 – 11) = 7740 ( g/h )
Tính cho mùa đông:
Tính cho TT1, TT2:
W5 = L8.(dĐ-dT) = 1836 (7 – 10) = - 5508 ( g/h )
Tính cho TT3, TT4:
W5 = L8.(dĐ-dT) = 1548 (7 – 10) = - 4644 ( g/h )
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.12 . Lượng ẩm thừa do không khí rò lọt mang vào
Tầng
Không gian
Diện tích
(m2)
Chiều cao(m)
dĐ-dT (g/kg)
W5 (g/h)
Mùa hè
Mùa đông
Mùa hè
Mùa đông
1
TT1
291
3,5
5
- 3
9180
-5508
TT2
291
3,5
5
- 3
9180
-5508
TT3
248,5
3,5
5
- 3
7740
-4644
TT4
248.5
3,5
5
- 3
7740
-4644
2 đến 4
PH1
143
3
5
- 3
3861
-2316
PH2
143
3
5
- 3
3861
-2316
PLV1
163
3
5
- 3
4401
-2640
PLV2
163
3
5
- 3
4401
-2640
PGĐ1
122,6
3
5
- 3
3310
-1986
PGĐ2
122,6
3
5
- 3
3310
-1986
PN1
135
3
5
- 3
3645
-2187
PN2
135
3
5
- 3
3645
-2187
VP1
70,56
3
5
- 3
1905
-1143
VP2
70,56
3
5
- 3
1905
-1143
VP3
70,56
3
5
- 3
1905
-1143
5 đến 18
PH1
72
3
5
- 3
1944
-1166
PH2
72
3
5
- 3
1944
-1166
PLV1
159
3
5
- 3
4293
-2576
PLV2
159
3
5
- 3
4293
-2576
PGĐ1
70
3
5
- 3
1890
-1134
PGĐ2
70
3
5
- 3
1890
-1134
PN1
72
3
5
- 3
1944
-1166
PN2
72
3
5
- 3
1944
-1166
19
TT
640
3
5
- 3
17280
-10368
BAR
712
3
5
- 3
19224
-11634
3.3.6. Tổng lượng ẩm thừa
Sau khi tính được các thành phần ẩm thừa ta có được lượng ẩm thừa trông mỗi không gian điều hoà được cho trong bảng dưới đây.
Bảng 3.13 . Tổng lượng ẩm thừa của các phòng
Tầng
KG
DT
(m2)
W1
W5
W4
WT (g/h)
Hè
Đông
Hè
Đông
Hè
Đông
1
TT1
291
2240
2000
9180
-5508
500
11920
-3008
TT2
291
2240
2000
9180
-5508
500
11920
-3008
TT3
248,5
1792
1600
7740
-4644
500
9532
-2544
TT4
248.5
1792
1600
7740
-4644
500
9532
-2544
2 đến 4
PH1
143
1120
1000
3861
-2316
4981
-1316
PH2
143
1120
1000
3861
-2316
4981
-1316
PLV1
163
896
800
4401
-2640
5297
-1840
PLV2
163
896
800
4401
-2640
5297
-1840
PGĐ1
122,6
224
200
3310
-1986
3534
-1786
PGĐ2
122,6
224
200
3310
-1986
3534
-1786
PN1
135
480
440
3645
-2187
500
4625
-1247
PN2
135
480
440
3645
-2187
500
4625
-1247
VP1
70,56
448
400
1905
-1143
500
2853
-243
VP2
70,56
448
400
1905
-1143
500
2853
-243
VP3
70,56
448
400
1905
-1143
500
2853
-243
5 đến 18
PH1
72
2240
1000
1944
-1166
4184
-116
PH2
72
2240
1000
1944
-1166
4184
-116
PLV1
159
1792
800
4293
-2576
6085
-1776
PLV2
159
1792
800
4293
-2576
6085
-1776
PGĐ1
70
1120
200
1890
-1134
3010
-934
PGĐ2
70
1120
200
1890
-1134
3010
-934
PN1
72
896
440
1944
-1166
500
3349
-226
PN2
72
896
440
1944
-1166
500
3349
-226
19
TT
640
4704
4200
17280
-10368
500
22432
-5668
BAR
712
7200
6600
19224
-11634
5000
31424
-34
3.3.7. Tính bổ sung lượng ẩm thừa cho công trình
Do trong quá trình tính toán ẩm thừa cho công trình ta đã bỏ qua lượng ẩm thừa do bay hơi từ bán thành phẩm, do bay hơi từ sàn ẩm và không tính toán chính xác được lượng ẩm do bay hơi nước nóng mang vào, ngoài ra còn rất nhiều yếu tố làm cho lượng ẩm trong phòng luôn luôn thay đổi mà ta không thể tính toán chính xác được vì vậy ta cần tính bổ sung cho cho mỗi phòng một lượng ẩm thừa nhất định bằng cách nhân lượng ẩm thừa đã tính toán được ở mỗi phòng với hệ số an toàn là kat =1,2. Riêng không gian BAR cần phải nhân với kat = 1,5 vì có lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào là nhiều hơn so với các khong gian khác. Kết quả được cho trong bảng dưới đây:
Bảng 3.14 . Tổng lượng ẩm thừa của các phòng sau khi nhân với hệ số an toàn
Tầng
Không gian
Diện tích
(m2)
Chiều cao
(m)
WT (g/h)
Mùa Hè
Mùa đông
1
TT1
291
4
14304
-3610
TT2
291
4
14304
-3610
TT3
248,5
4
11438
-3053
TT4
248.5
4
11438
-3053
2 đến 4
PH1
143
3,5
5977
-1579
PH2
143
3,5
5977
-1579
PLV1
163
3,5
6356
-2208
PLV2
163
3,5
6356
-2208
PGĐ1
122,6
3,5
4241
-2143
PGĐ2
122,6
3,5
4241
-2143
PN1
135
3,5
5550
-1496
PN2
135
3,5
5550
-1496
VP1
70,56
3,5
3424
-292
VP2
70,56
3,5
3424
-292
VP3
70,56
3,5
3424
-292
5 đến 18
PH1
72
3,5
5021
-139
PH2
72
3,5
5021
-139
PLV1
159
3,5
7302
-2131
PLV2
159
3,5
7302
-2131
PGĐ1
70
3,5
3612
-1121
PGĐ2
70
3,5
3612
-1121
PN1
72
3,5
4019
-271
PN2
72
3,5
4019
-271
19
TT
640
3,5
26918
-6802
BAR
712
3,5
37709
-41
Tổng lượng ẩm thừa của công trình là:
Mùa hè: WT = 838372 ( g/ h)
Mùa đông: WT = -169900 ( g/ h)
3.4. Tính toán hệ số góc tia quá trình
Hệ số góc tia quá trình eT biểu diễn hướng tự thay đổi trạng thái không khí do nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT, nó được xác định theo công thức:
eT = QT / WT ( kJ/kg )
Trong đó :
QT: Tổng lượng nhiệt thừa trong khong gian điều hoà ( W )
WT: Tổng lượng ẩm thừa trong không gian điều hoà ( kg/h )
Ví dụ tính cho TT1 của tầng 1
Tính cho mùa hè:
Tổng lượng nhiệt thừa: QT = 47977 ( W )
Tổng lượng ẩm thừa: WT = 14304
eT = QT / WT = 47977.3600/14304 = 12075 ( kJ/kg )
Tính cho mùa đông:
Tổng lượng nhiệt thừa: QT = -20161 ( W )
Tổng lượng ẩm thừa: WT = -3610
eT = QT / WT = (-20161).3600/(-3610) = 20108 ( kJ/kg
Tính tương tự cho các phòng còn lại, kết quả được cho trong bảng sau:
Bảng 3.15 . Bảng hệ số góc tia quá trình
Tầng
Không gian
Tổng nhiệt thừa (W)
Tổng ẩm thừa (g/h)
Hệ số góc eT (kJ/kg)
M hè
M đông
M hè
M đông
M hè
M đông
1
TT1
47977
-20161
14304
-3610
12075
20108
TT2
47977
-20161
14304
-3610
12075
20108
TT3
44770
-20425
11438
-3053
14091
24086
TT4
44770
-20425
11438
-3053
14091
24086
2
PH1
21262
-7063
5977
-1579
12806
16102
PH2
21262
-7063
5977
-1579
12806
16102
PLV1
25903
-8272
6356
-2208
14671
13486
PLV2
25903
-8272
6356
-2208
14671
13486
PGĐ1
15378
-4969
4241
-2143
13054
8347
PGĐ2
15378
-4969
4241
-2143
13054
8347
PN1
22022
-5189
5550
-1496
14285
12483
PN2
22022
-5189
5550
-1496
14285
12483
VP1
13568
-4276
3424
-292
14266
52785
VP2
13498
-4201
3424
-292
14191
51867
VP3
13568
-4276
3424
-292
14266
52785
3
PH1
21635
-7374
5977
-1579
13031
16810
PH2
21635
-7374
5977
-1579
13031
16810
PLV1
26357
-8706
6356
-2208
14928
14195
PLV2
26357
-8706
6356
-2208
14928
14195
PGĐ1
15560
-5142
4241
-2143
13209
8637
PGĐ2
15560
-5142
4241
-2143
13209
8637
PN1
22349
-5494
5550
-1496
14497
13216
PN2
22349
-5494
5550
-1496
14497
13216
VP1
13810
-4511
3424
-292
14519
55689
VP2
13669
-4360
3424
-292
14372
53822
VP3
13810
-4511
3424
-292
14519
55689
4
PH1
22008
-7685
5977
-1579
13256
17519
PH2
22008
-7685
5977
-1579
13256
17519
PLV1
26812
-9139
6356
-2208
15186
14901
PLV2
26812
-9139
6356
-2208
15186
14901
PGĐ1
15744
-5316
4241
-2143
13364
8929
PGĐ2
15744
-5316
4241
-2143
13364
8929
PN1
22675
-5797
5550
-1496
14708
13947
PN2
22675
-5797
5550
-1496
14708
13947
VP1
14051
-4745
3424
-292
14773
58578
VP2
13840
-4519
3424
-292
14551
55793
VP3
14051
-4745
3424
-292
14773
58578
5
PH1
16664
-4165
5021
-139
11948
107721
PH2
16664
-4165
5021
-139
11948
107721
PLV1
18341
-5764
7302
-2131
9042
9736
PLV2
18341
-5764
7302
-2131
9042
9736
PGĐ1
14579
-4291
3612
-1121
14530
13783
PGĐ2
14579
-4291
3612
-1121
14530
13783
PN1
19846
-4116
4019
-271
17777
54637
PN2
19846
-4116
4019
-271
17777
54637
6
PH1
16879
-4364
5021
-139
12102
112872
PH2
16879
-4364
5021
-139
12102
112872
PLV1
18624
-6028
7302
-2131
9182
10182
PLV2
18624
-6028
7302
-2131
9182
10182
PGĐ1
14752
-4453
3612
-1121
14703
14304
PGĐ2
14752
-4453
3612
-1121
14703
14304
PN1
20129
-4380
4019
-271
18030
58142
PN2
20129
-4380
4019
-271
18030
58142
7
PH1
17106
-4576
5021
-139
12265
118334
PH2
17106
-4576
5021
-139
12265
118334
PLV1
18924
-6307
7302
-2131
9330
10654
PLV2
18924
-6307
7302
-2131
9330
10654
PGĐ1
14935
-4624
3612
-1121
14886
14851
PGĐ2
14935
-4624
3612
-1121
14886
14851
PN1
20429
-4658
4019
-271
18299
61837
PN2
20429
-4658
4019
-271
18299
61837
8
PH1
17327
-4782
5021
-139
12423
123672
PH2
17327
-4782
5021
-139
12423
123672
PLV1
19217
-6578
7302
-2131
9474
11112
PLV2
19217
-6578
7302
-2131
9474
11112
PGĐ1
15113
-4789
3612
-1121
15063
15383
PGĐ2
15113
-4789
3612
-1121
15063
15383
PN1
20719
-4930
4019
-271
18559
65437
PN2
20719
-4930
4019
-271
18559
65437
9
PH1
17548
-4987
5021
-139
12581
128979
PH2
17548
-4987
5021
-139
12581
128979
PLV1
19508
-6850
7302
-2131
9618
11570
PLV2
19508
-6850
7302
-2131
9618
11570
PGĐ1
15292
-4956
3612
-1121
15241
15919
PGĐ2
15292
-4956
3612
-1121
15241
15919
PN1
21011
-5202
4019
-271
18820
69053
PN2
21011
-5202
4019
-271
18820
69053
10
PH1
17768
-5194
5021
-139
12740
134317
PH2
17768
-5194
5021
-139
12740
134317
PLV1
19800
-7122
7302
-2131
9762
12030
PLV2
19800
-7122
7302
-2131
9762
12030
PGĐ1
15469
-5122
3612
-1121
15418
16451
PGĐ2
15469
-5122
3612
-1121
15418
16451
PN1
21301
-5473
4019
-271
19080
72653
PN2
21301
-5473
4019
-271
19080
72653
11
PH1
17989
-5399
5021
-139
12898
139624
PH2
17989
-5399
5021
-139
12898
139624
PLV1
20092
-7393
7302
-2131
9905
12489
PLV2
20092
-7393
7302
-2131
9905
12489
PGĐ1
15648
-5287
3612
-1121
15596
16982
PGĐ2
15648
-5287
3612
-1121
15596
16982
PN1
21593
-5744
4019
-271
19342
76253
PN2
21593
-5744
4019
-271
19342
76253
12
PH1
18210
-5605
5021
-139
13056
144962
PH2
18210
-5605
5021
-139
13056
144962
PLV1
20383
-7666
7302
-2131
10049
12949
PLV2
20383
-7666
7302
-2131
10049
12949
PGĐ1
15826
-5454
3612
-1121
15773
17518
PGĐ2
15826
-5454
3612
-1121
15773
17518
PN1
21884
-6016
4019
-271
19603
79853
PN2
21884
-6016
4019
-271
19603
79853
13
PH1
18431
-5810
5021
-139
13215
150269
PH2
18431
-5810
5021
-139
13215
150269
PLV1
20675
-7937
7302
-2131
10193
13407
PLV2
20675
-7937
7302
-2131
10193
13407
PGĐ1
16004
-5620
3612
-1121
15951
18050
PGĐ2
16004
-5620
3612
-1121
15951
18050
PN1
22175
-6287
4019
-271
19863
83453
PN2
22175
-6287
4019
-271
19863
83453
14
PH1
18650
-6016
5021
-139
13372
155576
PH2
18650
-6016
5021
-139
13372
155576
PLV1
20966
-8209
7302
-2131
10337
13867
PLV2
20966
-8209
7302
-2131
10337
13867
PGĐ1
16182
-5785
3612
-1121
16128
18582
PGĐ2
16182
-5785
3612
-1121
16128
18582
PN1
22466
-6558
4019
-271
20124
87053
PN2
22466
-6558
4019
-271
20124
87053
15
PH1
18871
-6222
5021
-139
13530
160914
PH2
18871
-6222
5021
-139
13530
160914
PLV1
21258
-8480
7302
-2131
10481
14325
PLV2
21258
-8480
7302
-2131
10481
14325
PGĐ1
16361
-5952
3612
-1121
16306
19118
PGĐ2
16361
-5952
3612
-1121
16306
19118
PN1
22757
-6829
4019
-271
20384
90653
PN2
22757
-6829
4019
-271
20384
90653
16
PH1
19092
-6427
5021
-139
13689
166221
PH2
19092
-6427
5021
-139
13689
166221
PLV1
21550
-8752
7302
-2131
10624
14783
PLV2
21550
-8752
7302
-2131
10624
14783
PGĐ1
16538
-6118
3612
-1121
16483
19650
PGĐ2
16538
-6118
3612
-1121
16483
19650
PN1
23048
-7100
4019
-271
20645
94253
PN2
23048
-7100
4019
-271
20645
94253
17
PH1
19313
-6634
5021
-139
13847
171559
PH2
19313
-6634
5021
-139
13847
171559
PLV1
21841
-9024
7302
-2131
10768
15243
PLV2
21841
-9024
7302
-2131
10768
15243
PGĐ1
16717
-6283
3612
-1121
16662
20182
PGĐ2
16717
-6283
3612
-1121
16662
20182
PN1
23340
-7372
4019
-271
20907
97853
PN2
23340
-7372
4019
-271
20907
97853
18
PH1
19534
-6839
5021
-139
14005
176866
PH2
19534
-6839
5021
-139
14005
176866
PLV1
22133
-9295
7302
-2131
10912
15701
PLV2
22133
-9295
7302
-2131
10912
15701
PGĐ1
16895
-6450
3612
-1121
16839
20717
PGĐ2
16895
-6450
3612
-1121
16839
20717
PN1
23630
-7643
4019
-271
21167
101453
PN2
23630
-7643
4019
-271
21167
101453
19
TT
104162
-34080
26918
-6802
13931
18038
BAR
129877
-33697
37709
-41
12399
2973282
Chương iv: thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí
4.1. thành lập sơ đồ điều hoà không khí
Lập sơ đồ điều hoà không khí là quá trình lựa chon sơ đồ điều hoà phù hợp với công trình mà ta đang tính toán. Căn cứ vào sơ đồ điều hoà không khí, đồ thị nhiệt ẩm I – d và các yếu tố nhiệt thừa, ẩm thừa, hệ số góc tia quá trình, nhiệt độ trong phòng và ngoài trời … để tính toán năng suất lạnh cần thiết của các thiết bị lạnh. Trong thực tế có một số sơ đồ điều hoà không khí được sử dụng phổ biến là:
+ Sơ đồ thẳng: Là sơ đồ mà không khí ngoài trời sau khi qua xử lý nhiệt ẩm được cấp vào phòng điều hoà rồi được thải thẳng ra ngoài. Sơ đồ thẳng được sử dụng chủ yếu cho các không gian có nguồn phát sinh các chất độc hại, có nhiều bụi, có mùi hôi hám …
+ Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp: Là sơ đồ mà không khí sau khi sử lý được thổi vào phòng sau đó một phần được thải ra ngoài và một phần được đưa trở lại thiết bị xử lý không khí. Sơ đồ này dùng cho cả đièu hoà tiện nghi và đièu hoà công nghệ như điều hoà cho hội trường, rạp hát, phòng họp, phân xưởng sản xuất, nhà ăn, siêu thị …
+ Sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp: Sơ đồ này được sử dụng trong các xí nghiệp công nghiệp lớn nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, tiết kiệm năng lượng …
+ Sơ đồ phun ẩm bổ sung: Đây là sơ đồ có hệ thống phun ẩm bổ sung ngay trong không gian máy hoặc không gian điều hoà bằng các máy phun ẩm, loại này được sử dụng cho cả 3 sơ đồ thẳng, một cấp và hai cấp.
Dựa vào đặc điểm của công trình “ trung tâm thương mại quuốc tế hà nội “ là công trình được sử dụng với mục đích làm văn phòng làm việc, các trung tâm trưng bày sản phẩm, không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, không có các nguồn phát sinh chất độc hại vì vậy vấn đề tiết kiệm được đặt lên hàng đầu. Dựa vào các phân tích trên ta thấy việc sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp cho công trình là hợp lý nhất vì vậy ta lựa chọn sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp.
Hình 4.1. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp
1 – Cửa lấy gió trời. 6 – Gian điều hoà(gian máy).
2 - Buồng hoà trộn 8 – Miệng hút gió hồi.
3 – Thiết bị xử lí nhiệt ẩm. 9 – Đường ống gió hồi.
4 – Quạt gió. 10 – Thiết bị lọc bụi.
5 – Đường ống gió cấp. 11 – Đường tự thải.
7 – Miệng thổi gió. 12 – Cửa thải gió .
Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:
Không khí ngoài trời ( lưu lượng LN, trạng thái N(tN ; jN) ) qua cửa lấy gió trời 1 đi vào buồng hoà trộn 2. Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời với không khí tuần hoàn ( trạng thái T(tT ; jT), lưu lượng LT ). Không khí sau khi hoà trộn ( có trạng thái H ) được xử lí nhiệt ẩm trong thiết bị xử lí 3 đến trạng thái O rồi được quạt gió 4 vận chuyển theo đường ống 5 tới gian điều hoà 6 và được thổi vào phòng qua các miệng thổi gió 7. Trạng thái không khí thổi vào ký hiệu là V. Do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong phòng nên không khí tự thay đổi trạng thái từ V đến T theo tia VT có hệ số góc eT = QT/WT . Sau đó không khí trong phòng có trạng thái T được hút qua các miệng hút 7 đi vào đường ống gió hồi 9, lọc bụi 10 và qua quạt gió 11, một phần được đưa vào buồng hoà trộn 2, một phần không khí trong phòng được thải ra ngoài qua cửa thải gió 12.
4.2. tính toán sơ đồ điều hoà không khí
Do lượng nhiệt thừa âm vào mùa đông của công trình không lớn lắm và ở Việt Nam thường có thói quen mặc áo ấm mà không cần đến nhu cầu sưởi vào mùa đông, ngoài ra còn tính đến tính kinh tế nên thường các công trình không bố trí hệ thống sưởi mùa đông. Vì vậy trong phần này không tính năng suất sưởi cho mùa đông mà chỉ tính năng suất lạnh cho mùa hè.
Quá trình thay đổi trạng thái không khí trong hệ thống điều hoà có tuần hoàn một cấp mùa hè trên đồ thị I – d được trình bày trong hình dưới đây.
Hình 4.2. Sơ đồ quá trình thay đổi trạng thái của không khí trên đồ thị I – d.
Ban đầu ta xác định được các điểm T và N dựa vào các thông số đã chọn từ trước. Sau đó xác định được điểm O bằng cách kẻ tia quá trình eT đi qua điểm T, điểm O chính là giao điểm của eT và đường j = 95%. Do trong hệ thống điều hoà đã chọn không khí sẽ được xử lý và thổi vào phòng nhờ chính các FCU đặt trực tiếp trong phòng vì vậy thổi vào V trùng với điểm cuối của quá trình xử lý nhiệt ẩm O trên đồ thị I – d.
Điểm hoà trộn H được xác định như sau:
IH = IT .+ IN . theo công thức 4 .12a [1].
dH = dT . + dN . theo công thức 4 .12b [1].
Trong đó L = LN + LT là lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ lượng nhiệt thừa và ẩm thừa trong không gian điều hoà.
L = QT / (IT – IV ) = WT / (dT – dV ) ( kg/s )
LN: Là lượng gió tươi cần thiết để đảm bảo cung cấp đủ lượng oxi cho người đảm bảo điều kiện vệ sinh, và nó được chọn theo công thức 4.11a [3].
LN ³ ( 30 á 35 ) . n (kg/h)
Vậy chọn LN = 35 . n (kg/h)
LT: Lưu lượng gió tái tuần hoàn (kg/h)
Năng suất lạnh cần thiết là: Q0 = L . (IH – IO ) ( kW )
Do giá trị hệ số góc tia quá trình eT của các phòng có giá tri xấp xỉ nhau vì vậy để thuận lợi cho quá trình tính toán ta sẽ lấy trong các giá trị eT có sai khác nhau 10% một giá trị để tính toán kết quả, kết quả của các phép tính tương ứng vơí các giá trị còn sẽ lấy kết quả của phép tính tương ứng với giá trị mà ta đã chọn.
Căn cứ vào bảng giá tri eT của các phòng ta chọn các giá trị eT để tính toán như sau:
Trong khoảng từ 9000 á 11600 kJ/kg ta chọn eT1 = 10600 kJ/kg để tính toán.
Trong khoảng từ 11700 á 14300 kJ/kg ta chọn eT2 = 13000 kJ/kg để tính toán.
Trong khoảng từ 14400 á 17600 kJ/kg ta chọn eT3 = 16000 kJ/kg để tính toán.
Trong khoảng từ 18000 á 22000 kJ/kg ta chọn eT4 = 20000 kJ/kg để tính toán.
Qua T ta vẽ eT1 = 10600 kJ/kg giao nhau với đường j = 95% tại đâu thì đó chính là điểm O cần tìm. Tra đồ thị I – d ta có được trạng thái của điểm O như sau:
dO = 9,5 g/kg
IO = 37,5 kJ/kg
tO = 140C
Qua T ta vẽ eT2 = 13000 kJ/kg giao nhau với đường j = 95% tại đâu thì đó chính là điểm O cần tìm. Tra đồ thị I – d ta có được trạng thái của điểm O như sau:
dO = 9,7 g/kg
IO = 38,5 kJ/kg
tO = 14,50C
Qua T ta vẽ eT3 = 16000 kJ/kg giao nhau với đường j = 95% tại đâu thì đó chính là điểm O cần tìm. Tra đồ thị I – d ta có được trạng thái của điểm O như sau:
dO = 10 g/kg
IO = 40 kJ/kg
tO = 150C
Qua T ta vẽ eT4 = 20000 kJ/kg giao nhau với đường j = 95% tại đâu thì đó chính là điểm O cần tìm. Tra đồ thị I – d ta có được trạng thái của điểm O như sau:
dO = 10,4 g/kg
IO = 41 kJ/kg
tO = 15,50C
Ta thấy rằng nhiệt độ của các điểm thổi vào đều có chênh lệch nhiệt độ với nhiệt độ trong phòng không quá 100C vì vậy nó đảm bảo điều kiện vệ sinh đối với trường hợp thổi gió từ trên cao xuống (theo mục 4.1.2 [3] ).
Tính cho tầng 1
Tính cho TT1 và TT2:
Các thông số trạng thái ngoài trời:
tN =32,80C ,jN = 66%, IN = 87,5 kJ/kg, dN =21,6 g/kg.
Các thông số trạng thái trong nhà:
tT = 240C, jT = 60%, IT = 53 kJ/kg, dT = 11 g/kg.
Lượng nhiệt thừa trong phòng là: QT = 47977 ( W ).
Lượng ẩm thừa trong phòng là: WT = 14304 ( g/h ).
Hệ số góc tia quá trình là: eT = 12075 ( kJ/kg ), vậy ta sẽ chọn eT2 = 13000 kJ/kg để tính toán.
Trạng thái của điểm O:
dO = 9,7 g/kg
IO = 38,5 kJ/kg
Lượng không khí tuần hoàn là:
L = QT / (IT – IV ) = 47977 / (53-38,5).100 = 3,31 kg/s
Lượng không khí tươi cần cấp cho TT1 và TT2 trong một giờ là:
LN = 35 . n (kg/h)
Số người trong trung tâm là: n = 20 người
LN = 35 . n = 35 . 20 = 700 kg/h = 0,2 kg/s
Ta thấy rằng LN < 0,1L vậy chọn LN = 0,1.L = 0,331 kg/s
Lượng không khí tái tuần hoàn:
LT = L - LN = 3,31 – 0,331 = 2,979 kg/s
Trạng thái của điểm hoà trộn H:
IH = IT .+ IN . = 53. + 87,5. = 56,45 kJ/kg
dH = dT . + dN . = 11. + 21,6. = 12,06 g/kh
Năng suất lạnh yêu cầu của TT1 và TT2 là:
Q0 = L . (IH – IO ) = 3,31.(56,45-38,5) = 59,39 ( kW )
Tính cho TT3 và TT4:
Lượng nhiệt thừa trong phòng là: QT = 44770 ( W ).
Lượng ẩm thừa trong phòng là: WT = 11438 ( g/h ).
Hệ số góc tia quá trình là: eT = 14090 ( kJ/kg ), vậy ta sẽ chọn eT2 = 13000 kJ/kg để tính toán.
Trạng thái của điểm O:
dO = 9,7 g/kg
IO = 38,5 kJ/kg
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Do an DHKK.doc