Đồ án Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khoa Ung Bứu-Bệnh Viện Đà Nẵng

LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới. Do đó điều hoà không khí chiếm một vị trí quan trọng trong đời sống sinh hoạt và cả trong công nghiệp. Khi mà đời sống kinh tế nâng cao thì nhu cầu về điều hoà càng cao, có thể nói hầu như trong tất cả các cao ốc, văn phòng , khách sạn,bệnh viện, nhà hàng, một số phân xưởng…, đã và đang xây dựng đều trang bị hệ thống điều hoà không khí. Mục đích của việc điều hoà không khí là tạo ra môi trường vi khí hậu thích hợp cho điều kiện sinh lý của con người và nâng cao độ tin cậy hoạt động của các trang thiết bị công nghệ. Với đề tài Tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho “ Khoa Ung Bướu –Bệnh Viện Đa Khoa Đà Nẵng” sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình hướng dẫn về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc tương lai sau này. Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nổ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS.Phan Quí Trà cùng các thầy cô khác trong khoa, đến nay đồ án của em đã được hoàn thành. Trong cuốn thuyết minh này em đã cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc từ đầu đến cuối tuy nhiên vẫn còn vài sai sót, lại một phần do kiến thức còn hạn chế và tài liệu không đầy đủ nên không tránh khỏi. Vì vậy em mong muốn có được sự chỉ bảo quí báu của thầy . Em xin chân thành cảm ơn. Đà Nẵng, tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Lê Văn Diện ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc -----o0o----- -----o0o----- Khoa : Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : Lê Văn Diện Lớp : 05N2 Khoá : 2005-2010 Ngành : Công Nghệ Nhiệt _ Điện Lạnh. 1. Tên đề tài : Thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khoa Ung Bứu-Bệnh Viện Đà Nẵng 2. Các số liệu ban đầu : 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán : - Giới thiệu công trình,phân tích phương án lựa chọn phương án đhkk và chọn thông số tính toán. - Tính cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm và kiểm tra đọng sương. - Thành lập và tính toán sơ đồ điêu hòa không khí . - Chọn máy và thiết bị điều hòa không khí. -Tính toán chọn đường ống ga theo tiêu chuẩn - Tính toán thiết kế hệ thống thông gió và cấp gió tươi. - Tính chọn các thiết bị phụ : Tiêu âm, Lọc bụi 4. Các bản đồ và đồ thị : - Bản vẽ mặt bằng ĐHKK và thông gió tầng 1. - Bản vẽ mặt bằng ĐHKK và thông gió tầng 2. - Bản vẽ mặt bằng ĐHKK và thông gió tầng 3. - Bản vẽ mặt bằng ĐHKK và thông gió tầng 4. -Bản vẽ cách lắp đặt hệ thống ĐHKK - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý đường ống dẫn gas lạnh. - Bản vẽ sơ đồ tuần hoàn 1 cấp. 5. Cán bộ hướng dẫn :T.S PHAN QUÍ TRÀ. 6. Ngày giao nhiệm vụ :02/2010 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 04/06/2010. Thông qua bộ môn Ngày ....... tháng ........ năm 2010 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH KHOA UNG BƯỚI BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG 1.1. Giới thiệu sơ về công trình 5 1.2. Ý nghĩa việc lắp đặt điều hòa tại khoa ung bứu 7 1.3. Giới thiệu về hệ thống điều hòa không khí 7 1.4 Lựa chọn phương án điều hòa không khí 16 1.5 Lựa chọn thông số tính toán 17 Chương 2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ,CÂN BẰNG ẨM 2.1. Tính hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che 20 2.2. Tính cân bằng nhiệt 24 2.3. Tính cân bằng ẩm 44 2.4. Tính kiểm tra đọng sương 46 Chương 3 THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 3.1. Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí 48 3.2. Tính toán năng suất thiết bị 52 3.3. Tổng công suất lạnh của công trình 55 Chương 4 TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG 4.1. Lựa chọn hãng sản xuất 56 4.2. Lựa chọn thiết bị chính cho hệ thống điều hòa 61 Chương 5 TÍNH TOÁN THIẾT ĐƯỜNG ỐNG GA ,ĐƯỜNG ỐNG GIÓ,THÔNG GIÓ VÀ CẤP GIÓ TƯƠI 5.1 Tính toán thiết kế đường ống gas 67 5.2. Tính toán thiết kế đường ống gió ,thông gió và cấp gió tươi 76 5.2.1 Mục đích thiết kế 76 5.2.2 Cơ sở lý thuyết tính toán kênh gió 77 5.2.2 Tính toán thiết đường ống gió cấp 78 5.2.4 Tính toán thiết kế đường ống hút và thông gió nhà vệ sinh 90 Chương 6 TIÊU ÂM VÀ KHỬ KHUẨN CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ I.TIÊU ÂM 6.1. Khái niệm về tiếng ồn 96 6.2. Ảnh hưởng của tiếng ồn đối với sức khoẻ con người 96 6.3. Các nguồn gây ồn 96 6.4. Các biện pháp tiêu âm và thiết bị tiêu âm 97 II. LỌC BỤI VÀ KHỬ KHUẨN100 Chương 7 PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 7.1 Phương án lắp đặt dàn nóng 101 7.2 Phương án lắp đặt dàn lạnh 101 7.3 Phương pháp lắp đặt đường ống gas ,đường ống gió 102 KẾT LUẬN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH KHOA UNG BƯỚI BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG 1.1.GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH: 1.1.1. Giới thiệu sơ về công trình: Khoa ung bưới bệnh viện Đà Nẵng nằm ở địa chỉ 124 Hải Phòng,quận Hải Châu , Thành phố Đà Nẵng. Toàn bộ công trình là một tòa nhà 4 tầng cao 16,3 m, diện tích mặt bằng xây dựng là :Tầng (1)+Tầng (2,3,4)=30x66,9+3x67,1x30=8046m. 1.1.2. Bản vẽ mặt bằng của công trình: (xem ở bản vẽ) 1.1.3. Cấu trúc chính của công trình: Bảng 1.1. Các thông số về diện tích và chiều cao Thông số Tầng Chức năng phòng Diện tích phòng (m) Chiều cao (m) Tầng 1 Phòng khám 1 21.0 5,5 Phòng khám 2 21.3 5,5 Phòng mô phỏng 28.1 5,5 Phòng điều khiển 1 8.7 5,5 Phòng điều khiển 2x2 phòng 12.4x2 5,5 Phòng điều khiển 3 21.0 5,5 Phòng điều khiển 4 28.3 5,5 Phòng điều khiển 5 15.4 5,5 Phòng kế hoạch điều trị 14.3 5,5 Phòng máy chủ 14.3 5,5 Phòng khám phụ khoa 22.1 5,5 Phòng QC 26.4 5,5 Sảnh (Exit & Entry ) 12.4 5,5 Phòng Hotcell 26.4 5,5 Hành lang khu điều trị xạ trị 76.9 5,5 Phòng bác sĩ 12.8 5,5 Tầng 2 Phòng Phòng trưởng khoa 1 18.1 3,6 Phòng trưởng khoa 2 14.4 3,6 Phòng Bác Sĩ 15.64 3,6 Phòng điều khiển 14.4 3,6 Phòng spect 28.6 3,6 Phòng pet 28.1 3,6 P P Phòng bệnh nội trú x 2 phòng 56.4x2 3,6 Phòng khám 16.9 3,6 Phòng thủ thuật 29.5 3,6 Phòng hành chánh 11.3 3,6 Phòng vệ sinh nữ 1 18.0 3,6 Phòng vệ sinh nam 1 18.0 3,6 Phòng vệ sinh nữ 2 35.7 3,6 Phòng vệ sinh nam 2 35.7 3,6 Phòng vệ sinh loại 2 x2 56.4x2 3,6 Tầng 3 Phòng thủ thuật 16.1 3,6 Phòng khám 21.8 3,6 Phòng trưởng khoa 1 15.0 3,6 Phòng Bác Sĩ 16.1 36 Phòng vệ sinh nam 35.7 3,6 Phòng vệ sinh nữ 37.5 3,6 Phòng vệ sinh loại 2 x2 56.4x2 3,6 Phòng trưởng khoa 2 11.3 3,6 Tầng 4 Phòng bệnh nội trú x5 phòng 56.4x5 3,6 Phòng xử lý dụng cụ bẩn 8.3 3.6 Phòng soạn ăn 12.0 3.6 Sảnh 9.1 3,6 1.2. Ý NGHĨA VIỆC LẮP ĐẶT ĐIỀU HÒA TẠI KHOA UNG BƯỚU BỆNH VIỆN ĐÀ NẴNG Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm. Vì vậy, ở thành phố Đà Nẵng vào mùa hè rất oi bức lại thêm môi trường không khí không được trong sạch. Việc lắp đặt hệ thống điều hòa tại bệnh viện là một điều kiện tất yếu khi nơi đây tập trung nhiều người cũng như bệnh nhân đến khám bệnh ,họ cần một môi trường trong sạch để hít thở không khí ,cũng như tránh các bệnh lây nhiểm có thể xảy ra trong bệnh viện. 1.3. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ : 1.3.1. Khái niệm về điều hoà không khí: Điều hoà không khí là một nghành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và thiết bị để tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người. Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong không gian cần điều hoà ở mức yêu cầu, hệ thống điều hoà không khí còn phải giữ độ không khí trong không gian đó ổn định ở một mức qui định nào đó. Bên cạnh đó, cần phải chú ý đến vấn đề bảo vệ độ trong sạch của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lí của dòng không khí. 1.3.2. Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người: Trạng thái không khí được biểu thị bởi nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ, độ trong sạch và nồng độ chất độc hại, độ ồn. Các đại lượng trên của không khí sẽ tác động tới con người và qui trình công nghệ sản xuất. 1.3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở 370C. Để có được nhiệt độ này người luôn sản sinh ra nhiệt lượng. Trong bất kỳ hoàn cảnh nào con người sản sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn lượng nhiệt cơ thể cần để duy trì ở 370C. Vậy lượng nhiệt dư thừa này cần phải thải vào môi trường không khí xung quanh từ bề mặt bên ngoài cơ thể người bằng 2 phương thức truyền nhiệt: đối lưu, bức xạ. Qua nghiên cứu thấy rằng con người thấy thoả mái dễ chịu khi sống trong môi trường không khí có nhiệt độ tkk = 22 ÷ 270C. 1.3.2.2. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối: Độ ẩm tương đối của không khí φ được tính bằng %, không khí chưa bão hoà φ <100%, không khí bão hoà φ = 100%. Độ ẩm tương đối của không khí là yếu tố quyết định tới lượng nhiệt ẩn bay hơi qa từ cơ thể người vào không khí. Qua nghiên cứu ta thấy con người sẽ cảm thấy dễ chịu khi sống trong môi trường không khí có độ ẩm tương đối φ = 60 ÷ 75%. 1.3.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ không khí: Ta biết rằng khi tốc độ không khí tăng, lượng nhiệt toả ra từ cơ thể bằng đối lưu và bằng bay hơi đều tăng và ngược lại. Qua nghiên cứu ta thấy con người sẽ cảm thấy dễ chịu khi tốc độ không khí xung quanh khoảng 0,25m/s. 1.3.2.4. Nồng độ các chất độc hại. Khi trong không khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn thì nó sẽ có ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Mức độ tác hại của mỗi một chất tùy thuộc vào bản chất chất khí, nồng độ của nó trong không khí, thời gian tiếp xúc của con người, tình trạng sức khỏe ...vv. Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau: Bụi, khí CO2, SO2, NH3, Clo … Tuy các chất độc hại có nhiều nhưng trên thực tế trong các công trình dân dụng chất độc hại phổ biến nhất đó là khí CO2 do con người thải ra trong quá trình hô hấp. Vì thế trong kỹ thuật điều hoà người ta chủ yếu quan tâm đến nồng độ CO2. 1.3.2.5. Độ ồn: Người ta phát hiện ra rằng khi con người làm việc lâu dài trong khu vực có độ ồn cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh như: stress, bồn chồn và gây các rối loạn gián tiếp khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh. Mặt khác khi độ ồn lớn có thể làm ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đơn giản hơn là gây sự khó chịu cho con người. Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệ thống điều hòa không khí. 1.3.3. Phân loại hệ thống điều hoà không khí: Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hoà không khí, ở đây chủ yếu sẽ trình bày 2 cách phân loại hay dùng: - Phân loại theo quá trình truyền nhiệt giữa không khí và môi chất lạnh trong dàn bốc hơi của máy lạnh: hệ thống điều hoà làm lạnh trực tiếp (không qua chất tải lạnh như nước), hệ thống điều hoà làm lạnh gián tiếp (qua chất tải lạnh trung gian như nước). - Phân loại theo cách cung cấp không khí lạnh đã qua xử lý cho không gian cần điều hoà; hệ thống điều hoà trung tâm, hệ thống điều hoà phân tán, hệ thống điều hòa cục bộ. 1.3.3.1. Hệ thống điều hoà không khí trực tiếp: - Hệ thống điều hoà không khí trực tiếp là hệ trong đó không khí trong phòng được làm lạnh trực tiếp bằng dàn bốc hơi (dàn lạnh) của máy lạnh. Dàn bốc hơi có thể đặt ngay trong phòng cần điều hoà (hệ thống điều hoà cục bộ ) hoặc dàn bốc hơi được đặt ngoài phòng điều hoà cùng với đường ống dẫn không khí (hệ thống điều hoà phân tán hoặc trung tâm), ở đây có thể sử dụng các loại máy điều hoà: - Máy điều hoà cửa sổ: tất cả các bộ phận của máy điều hòa đặt trong vỏ máy. Ưu điểm: gọn, dễ lắp đặt. Nhược điểm là phải đục tường đặt máy nên mất mỹ quan, máy có năng suất lạnh nhỏ. - Máy điều hoà tách rời: máy được phân thành 2 mảng: mảng trong nhà (indoor unit), mảng ngoài trời (outdoor unit). Mảng trong nhà gồm một hay nhiều khối trong có chứa dàn bốc hơi (dàn lạnh) nên còn gọi là khối lạnh; mảng ngoài trời chỉ gồm một khối trong có chứa dàn ngưng (dàn nóng) nên gọi là khối nóng. Máy điều hoà loại này thường có năng suất lạnh nhỏ. Hình 1.1: Điều hòa 2 mảnh - Máy điều hoà dạng tủ hai khối: một khối trong nhà (khối lạnh) có thể đặt đứng hoặc treo, môt khối ngoài trời (khối nóng). Loại máy này có năng suất lạnh vừa và nhỏ. - Máy điều hoà hoà VRV: về cấu tạo máy VRV giống như máy loại tách rời nghĩa là gồm hai mảng: mảng ngoài trời và mảng trong nhà ( gồm nhiều khối trong có dàn bốc hơi và quạt ). Sự khác nhau giữa VRV và dạng tách rời: với VRV chiều dài và chiều cao giữa khối ngoài trời và trong nhà cho phép rất lớn (100m chiều dài lớn nhất giữa dàn nóng và dàn lạnh ). Hình 1.2: Sơ đồ mguyên lý VRV Vì vậy khối ngoài trời có thể đặt trên nóc nhà cao tầng để tiết kiệm không gian và điều kiện làm mát giàn ngưng bằng không khí tốt hơn. Ngoài ra máy điều hoà VRV có ưu việt là khả năng lớn trong việc thay đổi công suất lạnh bằng việc thay đổi tần số điện cấp cho máy nén, nên tốc độ quay của máy nén thay đổi và lưu lượng môi chất lạnh cũng thay đổi. Nhược điểm là ống dẫn môi chất dài nên khó kiểm tra rò rỉ và cần lượng môi chất lạnh nạp vào máy nhiều hơn. Các loại máy điều hoà kể trên có đặt điểm chung: Không khí trong phòng nhờ quạt trong khối lạnh được hút vào và qua dàn lạnh lại thổi vào phòng. Nghĩa là khi cửa của phòng đóng kín, sẽ không có không khí tươi ở ngoài phòng vào cho nên người ta chỉ dùng loại máy điều hoà trong hệ thống trực tiếp này cho không gian cần điều hoà không có nhiều người (phòng làm việc, phòng ngủ...). - Máy điều hoà nguyên cụm: Máy được đặt ngoài phòng cần điều hoà, có loại không cần đường dẫn không khí lạnh và các miệng thổi. Ưu điểm: Ngoài việc hút không khí trong phòng điều hoà còn hút một lượng không khí tươi ngoài trời rồi đi qua dàn lạnh thổi vào phòng (hệ thống điều hoà phân tán hoặc trung tâm). Nhược đểm là đường ống gió cồng kềnh và có khả năng lan truyền hoả hoạn nhanh. Việc làm mát thiết bị ngưng tụ có thể bằng không khí hoặc bằng nước. Khi làm mát bằng nước máy phải kết hợp với tháp làm mát bằng nước. Loại máy điều hoà nguyên cụm thường có năng suất lạnh vừa và lớn. 1.3.3.2. Hệ thống điều hoà không khí gián tiếp: Hệ thống điều hòa không khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó cụm máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng 7oC. Sau đó nước được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU và AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí. Như vậy trong hệ thống này nước sử dụng làm chất tải lạnh . Hệ thống gồm các thiết bị chính sau : - Cụm máy lạnh Chiller. - Tháp giải nhiệt đối với máy chiller giải nhiệt bằng nước. - Bơm nước giải nhiệt - Bơm nước lạnh tuần hoàn - Bình giãn nở và cấp nước bổ sung - Hệ thống xử lý nước - Các dàn lạnh FCU và AHU 1. Hệ thống điều hoà không khí gián tiếp kín: a. Hệ thống điều hoà: Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà không khí gián tiếp kín, ở đây nước lạnh từ bình bốc hơi của máy lạnh (máy sản xuất nước lạnh Water Chiller) chuyển động dẫn tới AHU (đặt ngoài phòng điều hoà) hoặc FCU (đặt trong phòng điều hoà cùng với quạt) để làm lạnh không khí rồi nước lại quay lại bình bốc hơi của máy lạnh. Vậy nước lạnh thực hiện vòng tuần hoàn mà không tiếp xúc với không khí ngoài trời nên gọi là hệ điều hoà không khí gián tiếp kín (hệ điều hoà nước lạnh kín). Hình 1. 3: Sơ đồ nguyên lý của Water Chiller. Trong hệ thống điều hoà không khí gián tiếp có đường ống dẫn không khí người ta hay sử dụng biện pháp thay đổi lưu lượng không khí lạnh để điều chỉnh phụ tải năng suất lạnh cho phù hợp với yêu cầu sử dụng. + Ưu điểm của điều hoà gián tiếp kín với AHU: Có đưa một lượng không khí tươi từ ngoài trời vào nên không khí trong không gian điều hoà trong sạch hơn. Vì vậy hệ điều hoà với AHU này nên dùng để điều hoà cho phòng đông người hoạt động (phòng họp, phòng ăn,...). + Nhược điểm: Cần thêm đường ống dẫn không khí, một phòng đặt AHU, hệ thống ống gió cồng kềnh. Khi cần sưởi ấm về mùa đông, ta cho máy lạnh ngưng hoạt động và thiết bị cung cấp nước nóng hoặc hơi nước sẽ đi vào AHU để đốt nóng không khí. Hoặc khi sử dụng máy lạnh hai chiều lúc này nước nóng sẽ cung cấp cho AHU, FCU. Trong hệ thống điều hoà không khí gián tiếp kín với việc sử dụng FCU (gồm dàn ống có cánh và quạt) ta thấy vì FCU đặt ngay trong phòng nên không có hệ thống ống dẫn không khí, đó là ưu điểm. Nhưng ngược lại là không chủ động được đưa một lượng không khí tươi từ ngoài trời vào phòng nên độ trong sạch không khí trong phòng giảm. Vì lý do này chỉ nên dùng FCU cho phòng điều hoà có ít người hoạt động (phòng ngủ, phòng làm việc ...). Nếu một công trình cần điều hoà cho cả phòng đông người và phòng ít người thì nên sử dụng hệ thống điều hoà không khí gián tiếp kín với cả AHU và FCU. b. Hệ thống ống nước: + Ưu điểm của việc sử dụng ống nước so với việc dùng ống dẫn không khí: Đạt được mỹ quan của công trình vì ống nước nhỏ. Hơn nửa hệ thống điều hoà với ống nước lạnh không bị lây lan, hoả hoạn như trong đường ống có dẫn không khí khi có hoả hoạn xảy ra. + Nhược điểm của hệ thống ống nước: Trở lực trên các đường ống dẫn tới các FCU lớn, để khắc phục người ta dùng một hệ thống nước cấp nhưng với hai ống nước hồi, với cách này trở lực của nước qua các FCU sẽ đồng đều vì chiều dài đường nước đi từ máy lạnh qua các FCU và về máy lạnh sẽ tương đối bằng nhau nên lượng nước cung cấp cho các FCU cũng đồng đều. 2. Hệ thống điều hoà gián tiếp hở: Ở đây nước lạnh được làm lạnh trong bình bốc hơi của máy lạnh (WC-water chiller) rồi phun trong buồng phun để làm lạnh không khí rồi được bơm hút về máy lạnh. Như vậy nước lạnh thực hiện vòng tuần hoàn hở có tiếp xúc với không khí nên ở đây gọi là hệ điều hoà không khí gián tiếp hở. Không khí lạnh tạo ra nhờ quạt đưa vào không gian cần điều hoà, không khí hồi từ không gian điều hoà nhờ quạt hồi đưa vào buồng hỗn hợp với không khí tươi lấy từ ngoài trời. + Ưu điểm: Có khả năng tạo ra không khí lạnh hoặc nóng có độ chứa hơi cao, vì vậy loại này thường dùng cho các phân xưởng sản xuất. + Nhược điểm: Cấu tạo buồng phun phức tạp hơn AHU, FCU. 1.3.3.3. Hệ thống điều hoà không khí trung tâm, phân tán, cục bộ: 1. Hệ thống điều hoà trung tâm: Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống trong đó chỉ có một bộ phận xử lý không khí để tạo ra một dòng không khí lạnh chung cung cấp cho nhiều không gian cần điều hoà. Hình 1.4: không khí tươi từ ngoài trời hút vào 1 cùng với không khí tái tuần hoàn được hoà trộn trong buồng hoà trộn sau đó không khí được xử lý trong xử lý 3 tạo ra không khí lạnh rồi nhờ quạt 4 cùng hệ thống ống dẫn không khí 5 thổi vào phòng 7 qua các miệng thổi 6. Không khí trong phòng điều hoà nhờ quạt hồi 11 hút qua miệng thải 8 và đường ống hồi 9, phin lọc bụi 10 một phần thải ra ngoài qua cửa thải 12, phần còn lại vào buồng hoà trộn 2. + Ưu điểm của hệ trung tâm: Chỉ cần một bộ phận xử lý không khí cho nhiều phòng điều hoà nên giá thành thiết bị giảm, tiết kiệm được mặt bằng bố trí máy. + Nhược điểm: Chỉ tạo ra một dòng không khí có cùng trạng thái nên không đáp ứng được nhiều yêu cầu khác nhau của các phòng cần điều hoà, hệ thống có đường ống dẫn không khí dài và liên thông với nhau, nên tiêu phí nhiều vật liệu chế tạo ống cùng năng lượng cho quạt và có nguy cơ lây lan hoả hoạn cao. Không khí tươi 1 Không khí lạnh 2 3 6 7 8 12 11 4 5 6 7 8 không khí hồi 9 Hình 1. 4: Hệ thống điều hoà không khí trung tâm 1. Cửa lấy gió. 2. Buồng hòa trộn. 3. thiết bị xử lý không khí. 4. quạt cấp gió lạnh. 5. Đường ống gió lạnh cấp vào phòng. 6. Miệng thổi. 7. phòng ở. 8. Miệng hút. 9.Đường gió hồi. 10. Thiết bị lọc bụi. 11. Quạt hút. 12.Cửa thải gió. 2. Hệ thống điều hoà phân tán: Hệ thống điều hoà phân tán: Trong đó chỉ có một bộ phận xử lý không khí (nóng, lạnh) tạo ra một dòng không khí cho không một gian cần điều hoà. + Ưu điểm: không khí xử lý đúng yêu cầu của từng không gian cần điều hoà, hệ thống đường ống không khí riêng biệt cho mỗi không gian điều hoà, nên ít có nguy cơ lây lan hoả hoạn. + Nhược điểm: mỗi nơi điều hoà cần một hệ thống riêng nên chi phí đầu tư lớn, cần mặt bằng đặt và nhiều thiết bị. 3. Hệ thống điều hoà cục bộ: Hệ thống điều hoà cục bộ: Hệ thống chỉ có tác dụng trong một không gian hẹp và không được làm lạnh trực tiếp ngay tại không gian cần điều hoà. 1.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU HÒA CHO CÔNG TRÌNH: Qua việc phân tích đặc điểm của từng loại hệ thống điều hòa không khí, ta nhận thấy rằng hệ thống điều hòa không khí VRV đáp ứng được những yêu cầu của công trính nên ta chọn hệ thống VRV cho khoa Ung Bướu –Bệnh Viện Đà Nẵng . Cơ sở chọn: - Một dàn nóng cho phép lắp đặt với nhiều dàn lạnh với nhiều công suất khác nhau. - Tổng năng suất lạnh của các dàn lạnh (Indoor Unit) cho phép thay đổi trong khoảng lớn ( 50 ÷ 130) % công suất lạnh của các dàn nóng (Outdoor Unit). - Thay đổi công suất lạnh dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống thông qua thay đổi tốc độ quay của bộ biến tần. - Công trình là tòa nhà có nhiều phòng nên mỗi phòng hoạt động độc lập nhau, nên việc lắp đặt VRV là rất phù hợp cho việc trả tiền điện cũng như tiết kiệm tối đa cho công trình khi các văn phòng không hoạt động cùng một lúc. - Mặt khác nhờ hệ thống đường ống gas có kích thước nhỏ nên phù hợp cho công trình cao tầng, đồng thời có hệ thống nối RefNet nên dễ dàng lắp đặt đường ống. Với những ưu điểm trên,chúng ta chọn VRV là hợp lý nhất. 1.5. CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN: Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng cần điều hoà và ngoài trời. 1.5.1. Chọn thông số tính toán bên ngoài trời: Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời ký hiệu là tN, φN. Trạng thái của không khí ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm. Chọn thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều hoà. Lấy theo TCVN 5687-1992 như sau: Bảng 1.2. Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời Hệ thống Nhiệt độ tN , [0C] Độ ẩm jN , [%] Hệ thống cấp I: Mùa hè Mùa đông tmax tmin j(tmax) j(tmin) Hệ thống cấp II: Mùa hè Mùa đông 0,5(tmax + ttbmax) 0,5(tmin + ttbmin) 0,5[j(tmax) + j(ttbmax)] 0,5[j(tmin) + j(ttbmin)] Hệ thống cấp III: Mùa hè Mùa đông ttbmax ttbmin j( ttbmax) j( ttbmin) Trong đó: tmax , tmin là nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm, đo lúc 13÷15h. j(tmax), j(tmin) là độ ẩm tương đối ứng với nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm. Tuy nhiên, do hiện nay các số liệu này ở Việt Nam chưa có nên có thể lấy bằng j( ttbmax) và j( ttbmin) ttbmax , ttbmin là nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm. j( ttbmax) và j( ttbmin) là độ ẩm tương đối ứng với nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm. Hệ thống điều hoà không khí tại Bệnh Viện ta chọn hệ thống cấp III nên các thông số tính toán ta chọn như sau: Mùa hè: tN = ttbmax , φN = j(ttbmax). Đối với hệ thống điều hòa không khí cấp III, tại Đà Nẵng tháng nóng nhất là tháng 6 khi đó tra theo PL-2 [1] ta có các thông số khí hậu: Nhiệt độ: tN = ttbmax = 34,5 oC Độ ẩm: φN = j(ttbmax) = 76,5 % Tra đồ thị i-d ta có: iN = 103,79 kJ/kg dN = 26,97g/kg kkk. 1.5.2. Chọn thông số tính toán trong phòng: 1.5.2.1. Nhiệt độ và độ ẩm: Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu tT, jT ứng với trạng thái của không khí trong phòng được biểu diễn bằng điểm T của không khí ẩm. Việc chọn giá trị tT, jT phụ thuộc vào mùa trong năm, ở Việt Nam nói chung ta có hai mùa là mùa nóng và mùa lạnh. Việc chọn thông số tính toán trong nhà như sau: + Nhiệt độ: tT = 28 ÷ 30oC, khi nhiệt độ ngoài trời tN > 36 oC tT = 24 ÷ 27oC, khi nhiệt độ ngoài trời tN < 36 oC + Độ ẩm: jT = 35 ÷ 70%. Tra bảng 2.3/[2]/tr27, đối với khu công cộng hạng bình thường ta chọn: Nhiệt độ: tT = 25 0C Độ ẩm: jT = 65% Tra đồ thị i-d ta có: iT = 13,02 kJ/kg dT = 58,25g/kg kkk. 1.5.2.2. Chọn tốc độ không khí trong phòng: Chọn theo nhiệt độ không khí tính toán trong phòng. Nếu nhiệt độ trong phòng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ tránh cơ thể mất nhiều nhiệt, theo bảng 2.5[2] ứng với nhiệt độ trong phòng tT = 250C ta chọn ωk = 0,6 m/s. 1.5.2.3. Chọn độ ồn cho phép trong phòng: Độ ồn có ảnh hưởng đến trạng thái và mức độ tập trung vào công việc của con người. Mức độ ảnh hưởng đó tuỳ thuộc vào công việc tham gia hay tuỳ thuộc vào chức năng của phòng . Theo tiêu chuẩn điều kiện tiện nghi của con người: Lưu lượng không khí sạch trong 1 giờ cho mỗi người: Lyc = 30 ¸ 50m3/h.người. Độ ồn trong các phòng và khu vực đặt máy: + Khu phục vụ công cộng: 40 ¸ 50 dB. + Phòng làm việc: 45 ¸ 50 dB. + Tại khu vực đặt máy: 50 ¸ 60dB. -Các khu vực bếp, khu WC, các phòng kỹ thuật phải được hút thải không khí với bội số trao đổi không khí n = 5 ¸ 10 lần Tra bảng 2.6[2] ứng với chức năng của phòng là bệnh viện ta được độ ồn cực đại cho phép 60 dB, nên chọn 50 dB . 1.5.2.4. Lượng không khí tươi cần cấp: Ở đây là khách sạn nên để đánh giá mức độ ô nhiễm ta dựa vào nồng độ CO2 có trong không khí. (không có chất độc hại và không có người hút thuốc) Lưu lượng không khí tươi cần cấp cho 1 người trong 1 giờ VK được xác định: VK = VCO2/(β-a) , m3/h.người (1.1) Trong đó: + VCO2 : lượng CO2 do con người thải ra tính theo m3/h.người. Ở đây ta chọn cường độ vận động là nhẹ theo bảng 2.7 [2] ta được VCO2=0,030 m3/h.người. + β: nồng độ CO2 cho phép, % thể tích theo bảng 2.7 [2] chọn: b=0,15% + a: nồng độ CO2 trong không khí môi trường xung quanh, % thể tích, chọn a = 0,03% Chương 2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT, CÂN BẰNG ẨM (* ).Tính toán Kiểm tra Nhiệt thừa: Qth = SQtoả + SQthu + SQtt (Kcak/h) Trong đó: SQth: Tổng nhiệt thừa bên trong công trình (Kcal/h). SQtoả: Lượng nhiệt toả ra do người, ánh sáng, thiết bị (Kcal/h). SQthu: Lượng nhiệt truyền vào nhà do bức xạ mặt trời (Kcal/h). SQtt: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che (Kcal/h). Trong đó : - SQtoả = SQtoả.người + SQtoả.cs + SQtoả.tb + SQtoả.người: Lượng nhiệt toả ra do người (Kcal/h) + SQtoả.CS: Lượng nhiệt toả ra do chiếu sáng (Kcal/h) + SQtoả.tb: Lượng nhiệt toả ra do thiết bị (Kcal/h) - SQthu=SQbx = SQbx.mai + SQbx.cửa kính (Kcal/h) + SQbx.mai : lượng nhiệt bức xạ qua mái (Kcal/h) + SQbx.cửa kính : lượng nhiệt bức xạ qua cửa kính (Kcal/h) 2.1. TÍNH HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT CỦA KẾT CẤU BAO CHE: 2.1.1. Cấu trúc của kết cấu bao che: Khoa Ung Bướu được xây dựng với cấu trúc của kết cấu bao che như sau: - Sàn nhà cấu trúc chủ yếu là bê tông cốt thép có lát gạch nền. + Trường hợp đối với tầng trệt: Nền lát gạch ceremic dày 5 mm + Trường hợp đối với sàn và trần: Ở giữa có lớp bê tông sỏi dày 150 mm, phía trên có lớp vữa 20 mm có lát gạch vinyl dày 3 mm. Phía dưới có một lớp vữa xi măng và được sơn vôi trắng. - Tường bao che: Phần tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài xây bằng gạch dày 200 mm có trát vữa còn tường không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời dày 100 mm có trát vữa đều được sơn vôi trắng. - Kính lắp khung cửa sổ là kính chống nắng, màu nâu đồng, dày 6 mm với khung là nhôm, phía bên trong có màn che màu nhạt. 2.1.2. Xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che: a. Giả sử rằng các phòng được xây gạch đến sát trần và cùng được điều hoà không khí, các phòng tầng dưới được ngăn cách với các phòng ở tầng trên nên không có tổn thất nhiệt giữa các phòng với nhau. Do vậy khi tính tổn thất nhiệt cho các phòng thì chỉ có các phòng ở tầng dưới cùng .. b. Xác định hệ số truyền nhiệt kết cấu bao che tường và trần : Công thức : k = = , W/m2.K (2.1) Trong đó: - ki : Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che thứ i, W/m2.K - RN = 1/aN: Nhiệt trở toả từ bề mặt vách đến không khí ngoài trời, m2.K/W aN: Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài của kết cấu bao che, W/m2.K RN: Phụ thuộc vào sự tiếp xúc giữa vách với không khí ngoài trời. + Nếu vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời: a N = 23,3 W/m2.K, suy ra RN = 0,0429 m2.K/W + Nếu vách tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời thông qua không gian điều hoà: a N = 11,6 W/m2.K, suy ra RN = 0,0862 m2.K/W - RT = 1/aT: Nhiệt trở toả nhiệt giữa vách trong với không khí trong nhà, m2.K/W aT: Hệ số tỏa nhiệt trên bề mặt bên trong của kết cấu bao che, W/m2K Vì vách trơn thì a T = 11,6 W/m2.K, suy ra RT = 0,0862 m2.K/W. - Ri = di/li: Nhiệt trở lớp vật liệu thứ i, m2.K/W di: Bề dày của lớp vật liệu thứ i trong kết cấu bao che, m li: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK Vì nhiệt trở toả nhiệt RN và RT ít phụ thuộc vào kết cấu vật liệu nên ta có thể tính gộp: RN + RT = R1 gọi chung là nhiệt trở toả nhiệt. Khi tính toán ta lấy: R1 = 0,1291 m2.K/W với vách tiếp xúc trực tiếp và lấy R1 = 0,1724 m2.K/W khi vách tiếp xúc gián tiếp. 2.1.2.1. Tính hệ số truyền nhiệt của tường bao: Hình 2.1. Kết cấu tường bao - Khi tường bao xây bằng gạch dày 200mm Có lg = 0,581 W/mOC, Bảng 3-15/[2]/tr67 - Thêm 2 lớp vữa dày 20 mm Có lvt = 0,93 W/mOC, Bảng 3-15/[2]/tr67 Suy ra = =0,3657 m2.K/W. + Nếu tường tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì: ki = 2,021 W/m2.K + Nếu tường tiếp xúc gián tiếp với không khí thì: ki = 1,858 W/m2.K 2.1.2.2. Xác định hệ số truyền nhiệt của kính: Đối với các nhà cao tầng thì ta chọn kính dày 6 mm Có lk = 0,756 W/m.K, Bảng 3-15[2] Suy ra Rk = = 0,0079 m2.K/W + Khi cửa kính tiếp xúc với không khí ngoài trời nên : Ta có: R1 = 0,1291 m2.K/W kk = = 7,299 W/m2.K + Khi cửa kính tiếp xúc gián tiếp với không khí Ta có: R1 = 0,1724 m2.K/W kk = = 5,546 W/m2.K 2.1.2.3. Hệ số truyền nhiệt của trần: Mái bê tông dày 0,15 m, trần bằng thạch cao dày 0,012 m, lớp gạch lót dày 0,01 m. Bê tông cốt thép Lớp thạch cao Lớp vữa trát Hình 2.2. Kết cấu của trần - Bê tông cốt thép có: lbt = 1,279 W/m2.K, Bảng 3-15 [2] - Lớp thạch cao có: ltc = 0,233 W/m2.K, Bảng 3-15[2] - Lớp vửa trát ở phía trên có: lvt= 0,93 W/m2.K, Bảng 3-15[2] Suy ra = = 0,179 m2.K/W + Trần tiếp xúc với không khí ngoài trời: kt = 3,245 W/m2.K + Khi nền là trần của tầng hầm: kt = 2,845 W/m2.K. 2.2.TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT: 2.2.1. Cơ sở lý thuyết: 2.2.1.1. Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1: Nhiệt này được tính là tổng các công suất của các thiết bị, máy móc cộng lại. Vì đây là một bệnh viện nên các thiết bị máy móc ở đây chủ yếu là máy vi tính,máy fax, photocopy, máy chiếu ,máy chụp phim X-quang,máy dùng để mổ… Q1 = kđt åP , kW (2.2) P : Là công suất của các thiết bị đã ghi trên máy, W. kđt: Hệ số tác động đồng thời. Chọn kđt = 0,8 Máy vi tính : 350 W Máy in : 100 W Máy fax : 100W Tivi  : 125 W Máy chụp phim : 5000 W Máy dùng để mổ : 1500 W Vậy: Q1 = 0,8åP , kW 2.2.1.2. Nhiệt toả ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2: Lượng nhiệt toả ra do thắp sáng trong nhiều trường hợp chiếm một phần đáng kể khi thắp sáng các loại đèn điện thông thường đèn dây tóc cũng như đèn huỳnh quang thì hầu hết năng lượng điện sẽ biến thành nhiệt. Ở đây ta chỉ dùng bóng đèn huỳnh quang, trong quá trình phát sáng sẽ trao đổi nhiệt bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt với môi trường xung quanh. Hiệu quả thắp sáng của đèn huỳnh quang: - 25% năng lượng đầu vào biến thành quang năng - 25% được phát ra dưới dạng nhiệt - 50% dưới dạng đối lưu và dẫn nhiệt Q2 = .qs.Fs , KW (2.3) Yêu cầu công suất chiếu sáng cho 1m2 diện tích sàn đối với bệnh viện là qs = 12*10-3 kW/m2 FS: Diện tích sàn nhà, m2 : Hệ số tác động không đồng thời. Tra bảng 3.3/[2]/tr39 ta có = 0,5. Vậy: Q2 = 0,5.12.10-3.Fs = 6.10-3.Fs , kW 2.2.1.3. Nhiệt do người toả ra Q3: Trong quá trình hô hấp và hoạt động cơ thể người ta tỏa nhiệt, lượng nhiệt do người toả ra phụ thuộc vào trạng thái, mức độ lao động, môi trường không khí xung quanh, lứa tuổi...Nhiệt do người toả ra gồm 2 phần: một phần toả trực tiếp vào không khí, gọi là nhiệt hiện; một phần khác làm bay hơi trên bề mặt da, lượng nhiệt này toả vào môi trường không khí làm tăng entanpi của không khí mà không làm tăng nhiệt độ của không khí gọi là lượng nhiệt ẩn, tổng 2 lượng nhiệt này gọi là lượng nhiệt toàn phần do người toả ra. Khi đó lượng nhiệt toả ra do người là : Q3 = .10-3.n.q , kW (2.4) Trong đó : n: Là số nguời trong phòng, n = (2.5) Với i : là phân bố người, tra theo bảng 3.2[2] F: diện tích của không gian điều hòa m2 q = qw + qh: Là nhiệt lượng toàn phần do mỗi người toả ra. Ta bảng 3.4[2] : Hệ số tác động không đồng thời. Tra bảng 3.3[2], = 0,6 Vậy : Q3 = 0,6.10-3.n.q , kW 2.2.1.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4: Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy. Ở đó, trong không gian điều hòa thường xuyên và liên tục có đưa vào và đưa ra các sản phẩm có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong phòng. Chính vì thế trong trường hợp này ta có thể bỏ qua tổn thất nhiệt này Q4 = 0. 2.2.1.5. Nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị nhệt Q5: Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi.. thì có thêm tổn thất nhiệt từ bề mặt nóng vào phòng. Trên thực tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường ngừng hoạt động. Do vậy trong trường hợp này Q5 = 0. 2.2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6: Đối với các vùng nhiệt đới như nước ta, quanh năm có mặt trời, nhất là về mùa hè ánh nắng càng gay gắt, do đó nhiệt lượng do bức xạ mặt trời truyền qua kết cấu bao che vào nhà rất lớn. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng kết cấu bao che và khả năng cản nhiệt bức xạ của bản thân kết cấu bao che. Trong các điều kiện như nhau nhưng kết cấu bao che mỏng, khả năng cản nhiệt kém thì nhiệt lượng bức xạ truyền vào nhà càng lớn và do đó nhiệt độ trong nhà càng cao. Khi nắng chiếu trên bề mặt một kết cấu bao che nào đó với cường độ bức xạ nhất định thì ứng với cường độ ấy lượng nhiệt truyền vào nhà nhiều hay ít là tuỳ thuộc vào tính chất của kết cấu bao che. Nếu kết cấu bao che là cửa kính thì do cửa kính trong suốt nên năng lượng của tia nắng xuyên qua được và đi trực tiếp vào phòng, trong phòng tia nắng bị phản xạ nhiều lần qua lại trên các bề mặt bên trong phòng và cuối cùng chúng bị hấp thụ hoàn toàn. Kết quả là năng lượng của tia nắng biến thành nhiệt và làm nhiệt trong phòng tăng lên cao. Trường hợp kết cấu bao che không trong suốt như tường, mái... thì tia nắng một phần bị phản chiếu lại, một phần bị bề mặt kết cấu hấp thụ. Phần năng lượng bị hấp thụ lại có một bộ phận có tác dụng nung nóng kết cấu bao che, làm cho nhiệt độ bề mặt của nó tăng cao gây nên hiện tượng trao đổi nhiệt đối lưu với môi trường xung quanh. Bộ phận còn lại mới xuyên được vào phòng. Như vậy, để tính toán bức xạ nhiệt, trước tiên ta cần phải biết cường độ bức xạ mặt trời và khả năng cản nhiệt bức xạ của kết cấu bao che. 1. Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính Q61: Lượng nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính vào nhà có thể xác định theo công thức sau : Q61= 10-3.Fk.R.ec.eds.emm.ekh.eK.em , kW (2.6) Trong đó: Fk: Diện tích bề mặt kính, m2 R: Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng, W/m2 ec.eds.emm.ekh.eK.em: Lần lượt là các hệ số kể đến ảnh hưởng độ cao nơi đặt kính, độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương, ảnh hưởng của mây mù, của khung kính, hệ số kính và hệ số mặt trời. + Hệ số kể đến độ cao nơi đặt kính ec so với mực nước biển: ec = 1+ 0,023 = 1 +0,023. = 1,002185 Độ cao không đáng kể nên ec =1. + Hệ số xét tới ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương eds : eds = 1- 0,13. = 1- 0,13. = 0,857 Với ts = 31 oC + Hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù emm. Khi trời không mây lấy emm = 1, trời có mây emm = 0,85. Do khí hậu ở Đà Nẵng ít có mây mù nên ta chọn emm = 1. + Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính ekh. Ở đây ta chọn khung kính là khung nhôm nên ekh = 1,17 + Hệ số kính eK: Phụ thuộc vào màu sắc và loại kính khác kính cơ bản và lấy theo bảng 3.5[2]. Chọn kính chống nắng, màu xám, dày 6 mm: eK = 0,73 + Hệ số mặt trời em. Xét đến ảnh hưởng của màn che tới bức xạ mặt trời và lấy theo Bảng 3.6[2]. Chọn loại cửa chớp màu nhạt : em = 0,56 + R: Cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, W/m2. * Kính được sử dụng không phải là kính cơ bản nên R = Rxn Với Rxn : lượng nhiệt bức xạ xâm nhập vào không gian điều hòa: Rxn = .R Theo bảng 3.5 và 3.6[2]tr44 ta có các thông số của kính và màn che như sau: : Hệ số xuyên qua của kính = 0,44 : Hệ số phản xạ của kính = 0,05 : Hệ số hấp thụ của kính = 0,51 : Hệ số xuyên qua của màn che = 0,12 : Hệ số phản xạ của màn che = 0,51 : Hệ số hấp thụ của màn che = 0,37 Vậy Rxn = 0.736R Theo bảng 3.7[2], ta có lượng nhiệt bức xạ mặt trời lớn nhất qua kính cơ bản (Rcb) và lượng nhiệt bức xạ thực tế xâm nhập vào phòng qua kính của tòa nhà (Rxn) . Vĩ độ: 200 Bắc Thời gian Hướng % Kính so với tường bao Rcb (W/m2) Rxn(W/m2) 9h vào tháng 12 Đông Nam 50 % 527 387,87 Tây Bắc 25 % 35 25,76 Đông Bắc 30% 38 27,97 Tây Nam 30% 35 25,76 Q61 = 10-3.Fk.Rxn.ec.eds.emm.ekh.eK.em = 1.0,857.1.1,17.0,73.0,56. 10-3.Fk.Rxn = 0,41.10-3.Fk.Rxn , kW 2. Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che Q62: Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu bao che sẽ nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ tỏa ra môi trường một phần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong phòng bằng đối lưu và bức xạ. Quá trình truyền nhiệt này sẽ có độ chậm trễ nhất định. Mức độ chậm trễ phụ thuộc vào bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng. Do lượng nhiệt bức xạ qua tường không đáng kể nên có thể bỏ qua ,ta chỉ tính lượng nhiệt bức xạ qua mái cho tầng trên cùng. Q62 = 10-3.Fm.k.φm.Δt, kW (2.7 ) Trong đó : : hệ số màu của tường hay mái + Mái màu sáng: = 0,78 Rxn: nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường, W/m2. Rxn= R: nhiệt bức xạ qua kính vào phòng,theo 3.8a[2] ta có R = 536 W/m2 Vậy Rxn = 609 W/m2 Fm: diện tích mái, m2. k :hệ số truyền nhiệt qua mái , k = 3,245 W/m2.oC - độ chênh nhiệt độ tương đương: 60,8 OC t = 60,8 – 25 = 35,8 OC : Hệ số hấp thụ của mái. Tra theo bảng 3.9[2] ta có = 0,8 = 23,3 W/m2K – hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài. Vậy ta có: Q62 = 10-3.3,245.35,8.0,78.Fm = 0,0906.Fm , kW 2.2.1.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7: Khi có độ chênh lệch áp suất trong nhà và ngoài trời nên có hiện tượng rò rỉ không khí và luôn kèm theo tổn thất nhiệt. Việc tính tổn thất nhiệt do rò rỉ thường rất phức tạp do khó xác định chính xác định lưu lượng không khí rò rỉ. Mặt khác các phòng có điều hòa thường đòi hỏi phải kín. Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần khí tươi cung cấp cho hệ thống. Q7h = 0,335.V.x.(tN-tT) , W (2.8) Q7w = 0,84.V.x.(dN-dT) , W (2.9) Trong đó: V: Thể tích phòng, m3 x: Hệ số kinh nghiệm cho theo bảng 3.10[2].Ta được x = 0.6 tN = 34,5°C : Nhiệt độ không khí bên ngoài tT = 25°C : Nhiệt độ không khí bên trong dN = 27,8 g/kg kkk: Dung ẩm của không khí tính toán ngoài trời dT = 11 g/kg kkk: Dung ẩm của không khí tính toán trong nhà. Q7h = 0,335.0,6.10-3.(34,5 - 25).V = 1,91.10-3.V, kW Q7w = 0,84.0,6.10-3.( 29,97 – 10,02) .V = 8,06.10-3.V, kW Vậy : Q7 = Qh7 + Qw7 = 9,97.10-3.V, kW (2.10) 2.2.1.8. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8: Người ta chia ra làm hai tổn thất: - Tổn thất do truyền nhiệt qua trần, mái, tường, và sàn Q81. - Tổn thất do truyền nhiệt qua nền Q82. Tổng tổn thất truyền nhiệt: Q8 = Q81 + Q82 (2.11) 1. Nhiệt truyền qua tường, trần, sàn tầng trên Q81: Nếu biết nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà tức là biết độ chênh nhiệt độ, ta có thể xác định được lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che nào đó của công trình (tường, cửa ,mái...) từ phía có nhiệt độ cao đến phía có nhiệt độ thấp bằng công thức sau: Q81 = 10-3.k.F.Δt, kW (2.12) Trong đó: k: Là hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2.OC F: Là diện tích của kết cấu bao che, m2 Δt: Là hiệu số nhiệt độ tính toán, oC. a. Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán: Δt = j(tN - tT) Với: tT: Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà, tT = 25 oC tN: Nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài, tN = 34,5oC. j: Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí bên ngoài. + Đối với trần có mái: Mái nhà bằng tôn với kết cấu kín thì j = 0,8. + Đối với tường ngăn cách giữa phòng có điều hoà với phòng không được điều hoà (phòng đệm): - Nếu phòng đệm tiếp xúc với không khí bên ngoài: j = 0,7 - Nếu phòng đệm không tiếp xúc với không khí bên ngoài: j = 0,4. + Đối với tường hoặc mái tiếp xúc với không khí bên ngoài: j = 1 Vậy khi đã biết được vị trí không gian điều hoà thì ta tính được độ chênh nhiệt độ đó: - Khi không gian điều hoà tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì: Δt = 1.(34,5 - 25) = 9,5 °C - Khi không gian điều hoà tiếp xúc với phòng đệm tiếp xúc không khí bên ngoài: Δt = 0,7.(34,5 - 25) = 6,65 °C - Khi trần có mái bằng tôn với kết cấu kín: Δt = 0,8.(34,5 - 25) = 7,6 °C. 2. Tóm tắt công thức tính Q81: + Đối với tường bao, dày 220 mm: - Khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời: Qttt81 = 10-3.2,021.9,5.Ft (2.13) = 0,0192.Ft , kW - Khi tiếp xúc với phòng không được điều hòa: Qtgt81 = 10-3.1,858.6,65.Ft (2.14) = 0,0123.Ft , kW + Đối với sàn bê tông tầng trên cùng (tầng áp mái) khi tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài: Qmgt81 = 10-3.3,245.7,6.Fs (2.15) = 0,025.Fs , kW + Đối với sàn bê tông trên tầng hầm : Qsgt81 = 10-3.2,845.3,8.Fn (2.16) = 0,011.Fn , kW Vậy ta có : - Đối với kết cấu bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: Q81t = Qttt81 , kW (2.17) = 0,0192.Ft - Đối với kết cấu bao che tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời: Q81g = Qtgt81 + Qmgt81 + Qsgt81 ,kW = 0,0123.Ft + 0,025.Fs + 0,011.Fn (2.18) Ta có tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng : Q81 = Q81t + Q81g , kW. (2.19) 2. Nhiệt truyền qua nền Q82: Theo phương pháp này người ta coi nền như một vách phẳng, trong đó nhiệt truyền theo bề mặt nền ra ngoài theo các dải khác nhau. Nền được chia làm bốn dải, mỗi dải có bề rộng 2m riêng dải thứ tư là phần còn lại của nền. Hệ số truyền nhiệt ki của mỗi dải nền có trị số như sau: Dải 1 có hệ số truyền nhiệt k1 = 0,5 W/m2K; Dải 2 có k2 = 0,2 W/m2K; Dải 3 có k3 = 0,1 W/m2K; Dải 4 có k4 = 0,07 W/m2K. Hình 2.3: Cấu trúc dải nền Diện tích các dải nền được xác định như sau: F1 = 4(a+b), m2 F2 = 4(a+b) – 48, m2 F3 = 4(a+b) – 80, m2 F4 = (a-12)(b-12), m2 Ta thấy khi F1 < 48m2 thì chỉ có một dải nền. Nhiệt truyền qua nền được tính như sau: Q82 = (k1F1 + k2F2 + k3F3 + k4F4)(tN - tT).10-3 , kW ( 2.20 ) 2.2.2. Bảng kết quả tính toán (chỉ tính cho các phòng lắp điều hòa ) 2.2.2.1. Kết quả tính nhiệt Q1: Tầng Chức năng phòng Số lượng các thiết bị điện Q1 = 0,8.ΔP(kW) Máy vi tính Máy fax Máy in Ti vi Máy chụp phim Máy mổ Tầng 1 Phòng khám 1 0 0 0 1 1 1 5,3 Phòng khám 2 0 0 0 1 1 1 5,3 Phòng mô phỏng 0 0 0 2 2 1 9,4 Phòng điều khiển 1 1 1 1 1 0 0 0,54 Phòng điều khiển 2x2 phòng 4 4 4 3 0 0 2,06 Phòng điều khiển 3 3 3 3 2 0 0 1,52 Phòng điều khiển 4 2 2 2 1 0 0 1,225 Phòng điều khiển 5 2 2 2 2 0 0 1,08 Phòng kế hoạch điều trị 1 1 1 1 1 1 5,74 Sảnh (Exit & Entry ) 1 0 0 2 0 0 0,48 Phòng bác sĩ 3 2 2 2 1 1 6,3 Phòng Hotcell 2 2 2 1 0 1 2,18 Phòng QC 1 1 1 1 0 1 1,74 Phòng máy chủ 3 3 3 3 0 0 0,54 Hành lang khu điều trị xạ trị 2 0 0 2 0 0 0,38 Phòng khám phụ khoa 0 0 0 1 1 0 4,1 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 1 1 1 1 0 0 0,54 Phòng trưởng khoa 2 1 1 1 1 0 0 0,54 Phòng Bác Sĩ 2 2 2 1 0 0 0,98 Phòng điều khiển 2 2 2 1 0 0 0,98 Phòng spect 1 1 1 1 0 0 0,54 Phòng bệnh nội trú x 2 phòng 0 0 0 2 0 0 0,8 Phòng khám 0 0 0 1 0 0 0,1 Phòng thủ thuật 1 1 1 1 0 1 1,74 Phòng hành chánh 2 2 2 1 0 0 0,98 Phòng vệ sinh loại 2 x2 0 0 0 0 0 0 0 Phòng pet 1 1 1 1 0 1 1,74 Tầng 3 Phòng thủ thuật 2 1 1 1 1 1 6,02 Phòng khám 0 0 0 1 0 0 0,1 Phòng trưởng khoa 1 1 1 1 1 0 0 0,54 Phòng Bác Sĩ 2 2 2 2 0 0 1,08 Phòng trưởng khoa 2 1 1 1 1 0 0 0,54 Tổng lượng nhiệt thừa Q1, kW 65,285 2.2.2.2. Kết quả tính nhiệt Q2: Tầng Diện tích sàn (m2) Q2 = 6.10-3.Fs(kW) Tầng 1 Phòng khám 1 21.0 0.126 Phòng khám 2 21.3 0.13 Phòng mô phỏng 28.1 0.17 Phòng điều khiển 1 8.7 0.052 Phòng điều khiển 2x2 phòng 12.4x2 0.15 Phòng điều khiển 3 21.0 0.126 Phòng điều khiển 4 28.3 0.17 Phòng kế hoạch điều trị 15.4 0.09 Phòng máy chủ 14.3 0.086 Phòng khám phụ khoa 14.3 0.086 Phòng QC 22.1 0.013 Sảnh (Exit & Entry ) 26.4 0.16 Phòng Hotcell 12.4 0.0744 Hành lang khu điều trị xạ trị 26.4 0.16 Phòng bác sĩ 76.9 0.46 Phòng điều khiển 5 12.8 0.768 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 18.1 0.1 Phòng trưởng khoa 2 14.4 0.086 Phòng Bác Sĩ 15.64 0.094 Phòng điều khiển 14.4 0.086 Phòng spect 23 0,138 Phòng bệnh nội trú x 2 phòng 56.4x2 0.676 Phòng khám 28.1 0.168 Phòng thủ thuật 16.9 0.1 Phòng hành chánh 29.5 0.177 Phòng pet 21 0.126 Tầng 3 Phòng thủ thuật 16.1 0.0966 Phòng khám 21.8 0.13 Phòng trưởng khoa 1 15.0 0.09 Phòng Bác Sĩ 16.1 0.096 Phòng trưởng khoa 2 11.3 0.678 Tổng lượng nhiệt thừa tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2, kW 10.2164 2.2.2.3. Kết quả tính nhiệt Q3: Tầng Chức năng phòng thông số n Ở 25 OC q Q3 = 0,6.10-3 .n.q (kW) Fs(m2) I qh qw Tầng 1 Phòng khám 1 21.0 4 5.2 65 65 130 0.405 Phòng khám 2 21.3 4 5.3 65 65 130 0.413 Phòng mô phỏng 28.1 5 5.6 65 65 130 0.437 Phòng điều khiển 1 8.7 5 1.7 65 65 130 0.1326 Phòng điều khiển 2x2 phòng 12.4x2 6 4.1 65 65 130 0.3198 Phòng điều khiển 3 21.0 2 10.5 65 65 130 0.819 Phòng điều khiển 4 28.3 3 9.4 65 65 130 0.7332 Phòng điều khiển 5 15.4 4 3.85 65 65 130 0.3 Phòng kế hoạch điều trị 14.3 7 2.04 65 65 130 0.159 Phòng máy chủ 14.3 2 7.15 65 65 130 0.557 Phòng khám phụ khoa 22.1 5 4.42 65 65 130 0.34476 Phòng QC 26.4 4 6.6 65 65 130 0.5148 Sảnh (Exit & Entry ) 12.4 10 1.24 65 65 130 0.09672 Phòng Hotcell 26.4 5 5.28 65 65 130 0.41184 Hành lang khu điều trị xạ trị 76.9 8 9.6 65 65 130 0.7488 Phòng bác sĩ 12.8 10 1.28 65 65 130 0.09984 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 11.3 1 11.3 65 65 130 0.8814 Phòng trưởng khoa 2 18.0 1 18 65 65 130 1.404 Phòng Bác Sĩ 18.0 7 2.57 65 65 130 0.2 Phòng điều khiển 35.7 2 17.85 65 65 130 1.392 Phòng spect 35.7 6 5.95 65 65 130 0.464 Phòng pet 28.1 3 9.37 65 65 130 0.73086 Phòng bệnh nội trú x 2 phòng 56.4x2 10 11.28 65 65 130 0.87984 Phòng khám 16.9 4 4.22 65 65 130 0.329 Phòng thủ thuật 29.5 6 4.9 65 65 130 0.382 Phòng hành chánh 11.3 8 1.4 65 65 130 0.109 Phòng vệ sinh loại 2 x2 56.4x2 4 28.2 65 65 130 2.199 Tầng 3 Phòng thủ thuật 16.1 4 4.025 65 65 130 0.313 Phòng khám 21.8 4 5.45 65 65 130 0.425 Phòng trưởng khoa 1 15.0 1 15 65 65 130 1.17 Phòng Bác Sĩ 16.1 10 1.61 65 65 130 0.126 Phòng vệ sinh loại 2 x2 56.4x2 4 28.2 65 65 130 2.199 Phòng trưởng khoa 2 11.3 1 11.3 65 65 130 0,881 Tổng lượng nhiệt thừa do người tỏa ra Q3 , kW 30.84 2.2.2.4. Kết quả tính nhiệt Q6: Tầng Chức năng phòng Diện tích tường ngoài Diện tích trần ngoài Q61(kW) Q62(kW) Đông Nam Tây Bắc Đông Bắc Tây Nam Tầng 1 Phòng khám 1 9.54 0 0 0 0 1.517 0 Phòng khám 2 0 0 9.54 0 0 0.109 0 Phòng mô phỏng 0 0 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 1 0 0 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 2x2 phòng 0 0 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 3 0 0 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 4 0 0 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 5 0 0 0 0 0 0 0 Phòng kế hoạch điều trị 0 0 0 0 0 0 0 Phòng máy chủ 0 0 0 0 0 0 0 Phòng khám phụ khoa 0 0 0 0 0 0 0 Phòng QC 0 0 0 0 0 0 0 Sảnh (Exit & Entry ) 0 0 0 0 0 0 0 Phòng Hotcell 0 0 0 0 0 0 0 Hành lang khu điều trị xạ trị 0 0 0 0 0 0 0 Phòng bác sĩ 0 0 0 0 0 0 0 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 0 0 0 0 0 0 0 Phòng trưởng khoa 2 0 0 0 0 0 0 0 Phòng Bác Sĩ 0 0 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 0 0 0 0 0 0 0 Phòng spect 0 0 0 0 0 0 0 Phòng pet 0 0 0 0 0 0 0 Phòng bệnh nội trú x 3 phòng 0 0.11x3 0 0 0 3.48x10 0 Phòng khám 0 0 0 0 0 0 0 Phòng thủ thuật 0 0 0 0 0 0 0 Phòng hành chánh 0 0 0 0 6.48 1.03 0 Tầng 3 Phòng thủ thuật 0 6.48 0 0 0 0.684 0 Phòng khám 0 0 0 0 0 0 0 Phòng trưởng khoa 1 0 0 0 0 0 0 0 Phòng Bác Sĩ 0 0 0 0 0 0 0 Phòng vệ sinh loại 2 x2 0 0 0 0 0.216x2 0.022x2 0 Phòng trưởng khoa 2 0 0 0 0 0 0 0 Tổng lượng nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6 , kW 5.2235 0 5.2235 2.2.2.5. Kết quả tính nhiệt Q7: Tầng Chức năng phòng Fs (m2) V (m3) Q7 = 9,97.10-3.V (kW) Tầng 1 Phòng khám 1 21.0 115.5 1.151 Phòng khám 2 21.3 117.15 1.168 Phòng mô phỏng 28.1 154.55 1.54 Phòng điều khiển 1 8.7 47.85 0.477 Phòng điều khiển 2x2 phòng 12.4x2 136.4 1.36 Phòng điều khiển 3 21.0 115.5 1.151 Phòng điều khiển 4 28.3 155.65 1.551 Phòng điều khiển 5 15.4 84.7 0.844 Phòng kế hoạch điều trị 14.3 78.65 0.784 Phòng máy chủ 14.3 78.65 0.784 Phòng khám phụ khoa 22.1 121.55 1.211 Phòng QC 26.4 145.2 1.4476 Sảnh (Exit & Entry ) 12.4 68.2 0.6799 Phòng Hotcell 26.4 145.2 1.447 Phòng bác sĩ 12.8 70.4 0.702 Hành lang khu điều trị xạ trị 76.9 422.95 4.2168 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 18.1 65.16 0.6496 Phòng trưởng khoa 2 14.4 79.2 0.7896 Phòng Bác Sĩ 15.64 56.304 0.56135 Phòng điều khiển 14.4 79.2 0.7896 Phòng spect 28.6 102.96 1.026 Phòng pet 28.1 101.16 1.00856 Phòng bệnh nội trú x 2 phòng 56.4x2 406.08 4.0486 Phòng khám 16.9 60.84 0.60657 Phòng thủ thuật 29.5 106.2 1.0588 Phòng hành chánh 11.3 40.68 0.40558 Tầng 3 Phòng thủ thuật 16.1 57.96 0.57786 Phòng khám 21.8 78.48 0.78244 Phòng trưởng khoa 1 15.0 54 0.53838 Phòng Bác Sĩ 16.1 57.96 0.57786 Phòng vệ sinh nam 35.7 128.52 1.2813 Phòng vệ sinh nữ 37.5 135 1.34595 Phòng vệ sinh loại 2 x2 56.4x2 406.08 4.0486 Phòng trưởng khoa 2 11.3 40.68 0.39959 Tổng lượng nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7, kW 1829.85 2.2.2.6. Kết quả tính nhiệt Q8: 1. Kết quả tính nhiệt Q81t: Tầng Chức năng phòng Diện tích tường ngoài txtt Q81t = 0,0192.Ft (kW) Đông Nam Tây Bắc Đông Bắc Tây Nam Tầng 1 Phòng khám 1 9.54 0 0 0 0.1832 Phòng khám 2 0 0 9.54 0 0.1832 Phòng mô phỏng 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 1 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 2x2 phòng 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 3 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 4 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 5 0 0 0 0 0 Phòng kế hoạch điều trị 0 0 0 0 0 Phòng máy chủ 0 0 0 0 0 Phòng khám phụ khoa 0 0 0 0 0 Phòng QC 0 0 0 0 0 Sảnh (Exit & Entry ) 0 0 0 0 0 Phòng Hotcell 0 0 0 0 0 Hành lang khu điều trị xạ trị 0 0 0 0 0 Phòng bác sĩ 0 0 0 0 0 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 0 0 0 0 0 Phòng trưởng khoa 2 0 0 0 0 0 Phòng Bác Sĩ 0 0 0 0 0 Phòng điều khiển 0 0 0 0 0 Phòng spect 0 0 0 0 0 Phòng pet 0 0 0 0 0 Phòng bệnh nội trú x 3 phòng 0 0.11x3 0 0 6.336x 10 Phòng khám 0 0 0 0 0 Phòng thủ thuật 0 0 0 0 0 Phòng hành chánh 0 0 0 6.48 124.416x10 Tầng 3 Phòng thủ thuật 0 0 6.48 0 124.416x10 Phòng khám 0 0 0 0 0 Phòng trưởng khoa 1 0 0 0 0 0 Phòng Bác Sĩ 0 0 0 0 0 Phòng trưởng khoa 2 0 0 0 0 0 Tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng Q81t (Khi kết cấu bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài), kW 1.8046 2. Kết quả tính nhiệt Q81g: Tầng Chức năng phòng Qtgt81 Qmgt81 Qsgt81 Tầng 1 Phòng khám 1 117.3x10 0.525 0.231 Phòng khám 2 117.3x10 0.5325 0.2343 Phòng mô phỏng 0 0.7025 0.3091 Phòng điều khiển 1 0 0.2175 0.0957 Phòng điều khiển 2x2 phòng 0 0.62 0.2728 Phòng điều khiển 3 0 0.525 0.231 Phòng điều khiển 4 0 0.7075 0.3113 Phòng điều khiển 5 0 0.385 0.1694 Phòng kế hoạch điều trị 0 0.3575 0.1573 Phòng máy chủ 0 0.3575 0.1573 Phòng khám phụ khoa 0 0.5525 0.2431 Phòng QC 0 0.66 0.2904 Phòng Hotcell 0 0.32 0.1364 Hành lang khu điều trị xạ trị 0 1.9225 0.2904 Phòng bác sĩ 0 0.4525 0.8459 Sảnh (Exit & Entry ) 0 0.36 0.1408 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 0 0.391 0 Phòng trưởng khoa 2 0 0.36 0 Phòng Bác Sĩ 0 0.715 0 Phòng điều khiển 0 0.7025 0 Phòng spect 0 2.82 0 Phòng pet 0 0.4425 0 Phòng bệnh nội trú x 3 phòng 4.059x10 0.7375 0 Phòng khám 0 0.2825 0 Phòng thủ thuật 0 0.45 0 Phòng hành chánh 79.704x10 0.45 0 Tầng 3 Phòng thủ thuật 79.704x10 2.82 0 Phòng khám 0 0.2825 0 Phòng trưởng khoa 1 0 7.05 0 Phòng Bác Sĩ 0 0.2075 0 Phòng trưởng khoa 2 0 0.45 0 Tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng Q81g (Khi kết cấu bao che tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài), kW 1.236 40.813 4.1198 46.1688 Vậy ta có tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng Q8: Q81=Q81t+Q81g=1.8046+46.1688= 47.9734 kW. 3. Kết quả tính nhiệt Q82: Tầng Chức năng phòng Diện tích các dải Q82 F1 F2 F3 F4 Tầng 1 Phòng khám 1 38.8 0 0 0 19.4 Phòng khám 2 38.72 0 0 0 19.36 Phòng mô phỏng 41.4 0 0 0 20.7 Phòng điều khiển 1 24,6 0 0 0 12.3 Phòng điều khiển 2x2 phòng 28,52 0 0 0 14.26 Phòng điều khiển 3 36.8 0 0 0 18.4 Phòng điều khiển 4 42.56 0 0 0 21.28 Phòng điều khiển 5 33.2 0 0 0 16.6 Phòng kế hoạch điều trị 30.4 0 0 0 15.2 Phòng máy chủ 31 0 0 0 15.5 Phòng khám phụ khoa 39.12 0 0 0 19.56 Phòng QC 43.6 0 0 0 21.8 Sảnh (Exit & Entry ) 0 0 0 0 0 Phòng Hotcell 41.2 0 0 0 20.6 Hành lang khu điều trị xạ trị 71.6 23.6 0 0 40.52 Phòng bác sĩ 28.4 0 0 0 14.2 Tổng lượng nhiệt thừa truyền qua nền đất Q82 , kW 289.68 Q8 = Q81 + Q82 = 337.6534 kW. 2.2.3. Tổng lượng nhiệt thừa QT: QT = Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q6 + Q7 + Q8 = 65.285 + 10.2164 +30.84 +0 +0 +5.2235 +1829.85 +337.6534 = 2279.0683 kW . 2.3. TÍNH CÂN BẰNG ẨM : 2.3.1. Cơ sở lý thuyết: 2.3.1.1. Lượng ẩm do người tỏa ra W1: W1 = n.gn.10-3, kg/h (2.22) Trong đó: + n: số người trong phòng; n = , người. Fs: Diện tích sàn i: Diện tích phòng dành cho 1 người + gn: lượng ẩm do1 người toả ra trong phòng trong 1 đơn vị thời gian, phụ thuộc vào cường độ lao động và nhiệt độ không khí trong phòng, được xác định theo bảng bảng 3.16[2]. Ở nhiệt độ không khí trong phòng 25 °C ở trong bệnh viện thì ta chọn gn = 171 g/h.người. Vậy: W1 = 171.10-3.n = 0,171.n , kg/h. 2.3.1.2. Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2: Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng thì có một lượng hơi nước bốc hơi vào phòng. Ngược lại nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút một lượng ẩm. Thành phần ẩm này chỉ có trong công nghiệp, W2 = 0. 2.3.1.3. Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn W3: Khi sản phẩm bị ướt thì một lượng hơi ẩm từ đó có thể bốc hơi vào không khí làm tăng độ ẩm của nó. Lượng ẩm này chỉ có ở khu nhà tắm, nhà bếp, nhà vệ sinh, W3 = 0. 2.3.1.4. Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4: Khi trong phòng có rò rỉ hơi nóng, ví dụ như hơi từ các nồi nấu, thì cần tính thêm lượng hơi ẩm thoát ra từ các thiết bị này, W4 = 0. 2.3.2. Bảng kết quả tính toán: Tầng Chức năng phòng Thông số n (người) W1 = 0,171.n (kg/h) Fs(m2) i Tầng 1 Phòng khám 1 21.0 4 5 0.855 Phòng khám 2 21.3 4 5 0.855 Phòng mô phỏng 28.1 5 6 1.026 Phòng điều khiển 1 8.7 5 1 0.171 Phòng điều khiển 2x2 phòng 12.4x2 6 4 0.684 Phòng điều khiển 3 21.0 2 10 1.17 Phòng điều khiển 4 28.3 3 8 1.368 Phòng điều khiển 5 15.4 4 4 o.684 Phòng kế hoạch điều trị 14.3 7 2 0.342 Phòng máy chủ 14.3 2 7 1.197 Phòng khám phụ khoa 22.1 5 4 0.684 Phòng QC 26.4 4 6 1.026 Sảnh (Exit & Entry ) 12.4 10 1 0.171 Phòng Hotcell 26.4 5 5 0.855 Hành lang khu điều trị xạ trị 76.9 8 9 1.539 Phòng bác sĩ 12.8 10 1 0.171 Tầng 2 Phòng trưởng khoa 1 18.1 1 18 3.078 Phòng trưởng khoa 2 14.4 1 14 2.394 Phòng Bác Sĩ 15.64 7 2 0.342 Phòng điều khiển 14.4 2 7 1.197 Phòng spect 28.6 6 5 0.855 Phòng pet 28.1 3 9 1.539 Phòng bệnh nội trú x 2 phòng 56.4x2 10 11 1.881 Phòng khám 16.9 4 4 0.684 Phòng thủ thuật 29.5 6 5 0.855 Phòng hành chánh 11.3 8 1 0.171 Tầng 3 Phòng thủ thuật 16.1 4 4 0.684 Phòng khám 21.8 4 5 0.855 Phòng trưởng khoa 1 15.0 1 15 2.565 Phòng Bác Sĩ 16.1 10 1 0.171 Phòng trưởng khoa 2 11.3 1 11 1.881 Tổng lượng ẩm do người tỏa ra W1, kg/h 62.946 2.3.3. Tổng lượng ẩm thừa WT: Tổng tất cả các nguồn ẩm tỏa ra trong phòng gọi là ẩm thừa: WT = Wi , kg/h = W1= 62.946 kg/h (2.23) 2.4. TÍNH KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG : Như đã biết, khi nhiệt độ vách tw thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không khí tiếp xúc với nó sẽ xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách đó. Tuy nhiên do xác định nhiệt độ vách khó nên người ta quy điều kiện đọng sương về dạng khác. - Về mùa hè: Ta thực hiện chế độ làm lạnh, nhiệt độ bên ngoài lớn hơn nhiệt độ bên trong. Khi đó tTw > tT > tTs như vậy vách trong không thể xảy ra hiện tượng đọng sương . Gọi tNs là nhiệt độ đọng sương vách ngoài, ta có điều kiện xảy ra đọng sương: tNs > tNw Theo phuơng trình truyền nhiệt ta có: k(tN - tT) = (tN - tNw) (2.24) hay: k = (tN - tNw)/(tN - tT) Khi giảm tNw thì k tăng, khi giảm tới tNs thì trên tường bị đọng sương, khi đó ta được giá trị kmax: kmax = (tN - tNs)/(tN - tT) (2.25) Điều kiện không đọng sương được viết lại: kmax= (tN - tNs)/(tN - tT) > k (2.26) Ở đây nhiệt độ đọng sương tNs = 310C là nhiệt độ đọng sương của trạng thái có tN = 34,50C, = 76,5%. Đối với tường bên là: kmax = (tN - tNs)/(tN - tT) = 23,3(34,5 - 31)/(34,5 - 25) = 9,06 W/m2.K. + Xét điều kiện không bị đọng sương đối với tường bên phần không có kính: k = = 2,02 W/m2K Vậy: kmax = 9,06 > k = 2,02 nên vách ngoài phần tường bên không kính không bị đọng sương. + Đối với phần kính ở tuờng bên ta có : k = = 4,79 W/m2K Ta thấy: kmax > k nên vách ngoài kính không bị đọng sương. + Đối với mái ta có: k = = 3,15 W/m2K Ta thấy: kmax > k nên vách ngoài mái không bị đọng sương. Chương 3 LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 3.1. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ: 3.1.1. Sơ đồ: Trong mỗi hệ thống điều hoà không khí cơ bản gồm có 4 khâu, trong mỗi khâu lại có nhiều thiết bị hoặc chi tiết. Số lượng các thiết bị và năng suất của chúng được lựa chọn cho phù hợp với tình hình thực tế nghĩa là khi thiết kế người ta chọn chúng dựa theo sơ đồ điều hoà không khí. Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ phù hợp với điều kiện khí hậu. Nói cách khác khi lập sơ đồ điều hoà không khí các thông số tính toán của không khí ngoài trời tN, jN và trong nhà tT, jT đã được chọn trước, nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT cũng như hệ số góc tia quá trình tự thay đổi trạng thái không khí trong phòng eT = QT/WT đã biết. Nhiệm vụ của bài toán là xác lập quá trình xử lí không khí trên đồ thị I - d, lựa chọn các thiết bị của khâu xử lí không khí rồi tiến hành tính năng suất cấn có của các thiết bị đó, tiến hành kiểm tra các điều kiện vệ sinh... Việc thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí được tiến hành đối với mùa hè và mùa đông nhưng ở Việt Nam ta mùa đông không lạnh lắm nên không cần lập sơ đồ mùa đông như vậy ta chỉ cần lập sơ đồ cho mùa hè. Tuỳ điều kiện cụ thể, mà có thể chọn một trong các loại sơ đồ sau đây: sơ đồ dạng thẳng, tuần hoàn một cấp, tuần hoàn hai cấp, có phun ẩm bổ sung. Do tính chất và yêu cầu tại bệnh viện Đà Nẵng ta chọn loại sơ đồ tuần hoàn một cấp dùng cho mùa hè. Hình 3.1: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp. 1.Cửa lấy gió 2. Cửa gió hồi 3. Buồng hòa trộn 4. Thiết bị xử lý không khí 5. Quạt cấp gió lạnh 6. Đường ống gió 7. Miệng thổi 8. Không gian điều hòa 9. Miệng hút 10. Đường gió hồi 11. Quạt gió hồi 12. Cửa thải gió 3.1.2. Nguyên lý làm việc: Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: không khí ngoài trời (lưu lượng GN, trạng thái N) qua cửa lấy gió trời 1 đi vào buồng hoà trộn 3. Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn (trạng thái T, lưu lượng GT). Không khí sau khi hoà trộn (có trạng thái C) được xử lý nhiệt ẩm trong thiết bị xử lý không khí 4 đến trạng thái O rồi được quạt gió 5 vận chuển theo đường ống 6 và được thổi vào phòng qua các miệng thổi gió 7. Trạng thái không khí thổi vào kí hiệu là V. Do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong gian máy 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 9 đi vào đường ống gió hồi 10, quạt gió hồi 11 tuần hoàn về buồng hoà trộn 3. Cửa lấy gió 1 và cửa thải gió 12 thường được đồng chỉnh để đảm bảo cho qua cùng lượng gió. 3.1.3. Xác định các điểm nút trên đồ thị I - d: Các điểm nút là các điểm đặc biệt sau mỗi quá trình xử lý, bao gồm trạng thái không khí tính toán bên ngoài trời N, trạng thái tính toán bên trong phòng T, trạng thái hòa trộn C, trạng thái xử lý nhiệt ẩm O và trạng thái trước khi thổi vào phòng V. Mùa hè nước ta nhiệt độ và độ ẩm bên ngoài phòng thường cao hơn nhiệt độ và độ ẩm bên trong phòng, vì thế điểm N thường nằm bên phải và trên điểm T. Để có thể xác định các điểm nút, ta hãy tiến hành phân tích đặc điểm của các quá trình. - Quá trình NO là quá trình xử lý không khí diễn ra ở thiết bị xử lý không khí. Trạng thái O cuối quá trình xử lý không khí có độ ẩm rất cao, gần trạng thái bão hòa j0 = 95%. - Quá trình OV là quá trình không khí nhận nhiệt khi dẫn qua hệ thống đường ống. Vì đường ống dẫn gió rất kín nên không có trao đổi ẩm với môi trường, mà chỉ có nhận nhiệt, đó là quá trình gia nhiệt đẳng dung ẩm. Vì tất cả các đường ống dẫn không khí lạnh đều bọc cách nhiệt nên tổn thất này không đáng kể, thực tế có thể coi V º O. - Quá trình VT là quá trình không khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa và ẩm thừa nên có hệ số góc tia eT = QT/WT. Hình 3.2: Biểu diễn sơ đồ tuần hoàn một cấp trên đồ thị i-d. Từ phân tích trên ta có thể xác định các điểm nút như sau: - Xác định các điểm N(tN, jN), T(tT, jT ) theo các thông số tính toán ban đầu. - Điểm hòa trộn C nằm trên đoạn NT và vị trí được xác định theo tỉ lệ hòa trộn như sau: (3.1) Hoặc có thể xác định C qua IC , dC : IC = IT(GT/G)+IN(GN/G) , kJ/kg (3.2) dC = dT(GT/G)+ dN(GN/G) , g/kg (3.3) Trong đó: + GN: lưu lượng gió tươi cần cung cấp được xác định theo điều kiện vệ sinh, kg/s. + G: Lưu lượng gió tổng tuần hoàn qua thiết bị xử lý không khí, kg/s. - Điểm V º O là giao của hai đường song song với eT = QT/WT đi qua điểm T với đường j0 = 95%. Nối CO ta có quá trình xử lý không khí. Nếu nhiệt độ tại điểm O không phù hợp điều kiện vệ sinh thì phải tiến hành xử lý không khí đến điểm V thỏa mãn điều kiện vệ sinh, tức là tV = tT – a. Đối với hệ thống điều hòa không khí thổi từ trên xuống, tức là không khí ra khỏi miệng thổi phải đi qua không gian đệm trước khi đi vào vùng làm việc: a= 10 o Khi đó các điểm O và V được xác định như sau: Từ T kẽ đường song song với eT = QT/WT cắt tV = tT – a tại V. Từ V kẽ đường thẳng đứng d = const cắt j0 = 95% tại O. Các điểm còn lại vẫn giữ nguyên. Hình 3.3: Sơ đồ tuần hoàn một cấp khi nhiệt độ tv thấp Bảng 3.1: Bảng thông số tại các điểm nút ( tra theo đồ thị I – d ): Điểm j(%) t(0C) d(kg/kgkkk) I(kJ/kg) N 76,5 34,5 0,02697 103,79 T 65 25 0,01302 58,25 V º O 95 15 0,01022 40,89 3.2. Tính toán năng suất các thiết bị: 3.2.1. Lưu lượng gió tươi cần cung cấp: LN = n.rkk.vk/3600, kg/s Trong đó: N: là số người có trong hội trường; n = 371 người rkk: là khối lượng riêng của không khí; rkk = 1,2 kg /m3 vk: là lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 đơn vị thời gian, m3/s.người. Tra bảng 2.8[1] ta có vk = 25 m3/h.người (khi ) 3.2.2. Năng suất gió: L= Vậy lưu lượng gió tái tuần hoàn là: LT = L- LN 3.2.3. Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí: QO = L.( IC- IO ) Trong đó entanpi của điểm C được xác định như sau: IC = IN .+ IT Vậy năng suất làm lạnh: QO = L.( IC- IO ) 3.2.4. Năng suất làm khô của thiết bị xử lý không khí: WO =L( dC - dO ) Trong đó dC được xác định theo quá trình hoà trộn : dC = dN. + dT. Năng suất làm khô của thiết bị xử lý: Wo = L.(dc-d0). Bảng 3.2 :Bảng thông số tính toán được chọn như sau: Tầng Chức năng phòng n (người) ρk (kg/m3) Vk (m3/h.người) 1 Phòng khám 1 10 1,2 25 Phòng khám 2 6 1,2 25 Phòng mô phỏng 4 1,2 25 Phòng điều khiển 1 3 1,2 25 Phòng điều khiển 2(x2 phòng) 6 1,2 25 Phòng điều khiển 4 2 1,2 25 Phòng điều khiển 5 3 1,2 25 Phòng kế hoạch điều trị 7 1,2 25 Sảnh (Exit & Entry ) 10 1,2 25 Phòng bác sĩ 3 1,2 25 Phòng Hotcell 5 1,2 25 Phòng máy Gantry (x2 phòng) 2 1,2 25 Phòng xử lý (x2 phòng ) 3 1,3 25 Phòng QC 6 1,2 25 Phòng kỷ thuật trưởng 2 1,2 25 Phòng máy chủ 4 1,2 25 Hành lang khu điều trị ,xạ trị 6 1,2 25 Phòng khám phụ khoa 3 1,2 25 2 Phòng trưởng khoa 1 2 1,2 25 Phòng trưởng khoa 2 1 1,2 25 Phòng Bác Sĩ 1 1,2 25 Phòng điều khiển (x2 phòng ) 5 1,2 25 Phòng pet (x2 phòng ) 2 1,2 25 Phòng máy spect 2 1,2 25 Phòng bệnh nội trú (x 2 phòng) 10 1,2 25 Phòng hành chính 4 1,2 25 Phòng bác sĩ 5 1,2 25 Phòng khám 4 1,2 25 Phòng thủ thuật 3 1,2 25 3 Phòng thủ thuật 8 1,2 25 Phòng khám 8 1,2 25 Phòng trưởng khoa 1 1 1,2 25 Phòng Bác Sĩ 4 1,2 25 Phòng trưởng khoa 2 1 1,2 25 Bảng 3.3:Bảng kết quả tính toán sơ đồ: Tầng Chức năng phòng G (kg/s) GN (kg/s) GT (kg/s) IC (kJ/kg) dC (kg/kgkkk) Q0 (kW) W0 (kg/s) 1 Phòng khám 1 0,965 0,097 0,868 63,792 14,42223 22,1 4,0552 Phòng khám 2 0,485 0,05 0,435 65,426 14,45814 11,9 2,0555 Phòng mô phỏng 1,537 0,575 0,962 66,557 18,23877 39,45 12,325 Phòng điều khiển 1 0,318 0,125 0,193 65,418 18,50349 7,8 2,6341 Phòng điều khiển 2(x2 phòng) 0,842 0,677 0,165 64,999 24,23633 20,3 11,802 Phòng điều khiển 4 0,168 0,017 0,151 60,176 14,43161 3,24 0,7076 Phòng điều khiển 5 0,205 0,025 0,18 64,792 14,72122 4,9 0,9228 Phòng kế hoạch điều trị 0,205 0,025 0,18 64,792 14,72122 4,9 0,9228 Sảnh (Exit & Entry ) 2,136 0,214 1,922 66,545 14,41761 54,8 8,9661 Phòng bác sĩ 0,318 0,1 0,218 66,771 17,40679 8,23 2,2854 Phòng Hotcell 0,512 0,051 0,46 64,132 14,40955 11,9 2,145 Phòng máy Gantry (x2 phòng) 1,924 0,5 1,424 61,498 16,64526 39,65 12,362 Phòng xử lý (x2 phòng ) 0,416 0,042 0,374 64,592 14,42841 9,86 1,7507 Phòng QC Phòng kỷ thuật trưởng 0,827 0,083 0,744 65,437 14,42006 20,3 3,4734 Phòng máy chủ 0,827 0,083 0,744 65,437 14,42006 20,3 3,4734 Hành lang khu điều trị ,xạ trị 4,258 2,608 1,65 66,137 21,56429 107,5 48,304 Phòng khám phụ khoa 9,236 1,683 7,553 66,274 15,56199 234,5 49,339 2 Phòng trưởng khoa 1 1,385 0,138 1,247 65,742 14,40996 34,42 5,8031 Phòng trưởng khoa 2 2,864 0,286 2,578 63,446 14,41305 64,6 12,009 Phòng Bác Sĩ 0,318 0,1 0,218 66,771 17,40679 8,23 2,2854 Phòng điều khiển (x2 phòng ) 0,416 0,1 0,316 64,592 16,37337 9,86 2,5598 Phòng pet (x2 phòng ) 0,986 0,112 0,874 64,318 14,60458 23,1 4,3232 Phòng máy spect 0,416 0,108 0,308 64,592 16,64163 9,86 2,6714 Phòng bệnh nội trú (x 2 phòng) 0,416 0,05 0,366 64,592 14,69668 9,86 1,8623 Phòng hành chính 0,416 0,108 0,308 64,592 16,64163 9,86 2,6714 Phòng bác sĩ 0,652 0,068 0,584 59,648 14,47491 12,23 2,7742 Phòng khám 0,827 0,083 0,744 59,439 14,42006 15,34 3,4734 Phòng thủ thuật 0,318 0,1 0,218 66,771 17,40679 8,23 2,2854 3 Phòng thủ thuật 0,965 0,096 0,869 61,926 14,40777 20,3 4,0412 Phòng khám 0,636 0,064 0,572 59,601 14,42377 11,9 2,6736 Phòng trưởng khoa 1 0,965 0,096 0,869 61,926 14,40777 20,3 4,0412 Phòng Bác Sĩ 0,636 0,064 0,572 59,601 14,42377 11,9 2,6736 Phòng trưởng khoa 2 0,318 0,1 0,218 66,771 17,40679 8,23 2,2854 3.3..Tổng công suất lạnh của công trình: Tổng năng suất lạnh của cả 4 tầng của khoa Ung Bưới là: SQ0 = 215,96 KW Chương 4 CHỌN MÁY CHO HỆ THỒNG ĐIỀU HÒA 4.1. LỰA CHỌN HÃNG SẢN XUẤT: Hệ thống điều hòa VRV đựợc hãng Daikin sản xuất đầu tiên, và hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất máy điều hòa danh tiếng như: Toshiba, Daikin, Mitsubishi, LG, Sam sung, Train, Panasonic, Carrier… Việc lựa chọn hãng sản xuất phải dựa trên những yêu cầu về chất lượng, giá cả,khả năng cung cấp, chế độ bảo hành… Để đảm bảo được những yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật đề ra chúng ta lựa chọn hệ thống điều hòa không khí VRV của hãng TOSHIBA cho công trình này vì chúng có những ưu điểm nổi bật sau: 4.1.1. Chủng loại sản phẩm: Sử dụng tổ máy Điều hoà không khí nhãn hiệu TOSHIBA - Loại Super-MMD là một trong những hãng sản xuất thiết bị ĐHKK nổi tiếng trên thế giới sử dụng công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, đem lại hiệu quả cao trong việc tiết kiệm điện năng cũng như hiệu suất làm lạnh cao. Máy điều hòa không khí nhãn hiệu TOSHIBA là nhãn hiệu nổi tiếng có mặt từ rất lâu trên toàn cầu và đã được kiểm chứng qua rất nhiều công trình tại thị trường Việt Nam. Sản phẩm ĐHKK của Hãng TOSHIBA có tính đồng bộ cao, toàn bộ dàn nóng, dàn lạnh, bộ chia ga, bộ điều khiển nhiệt độ, bộ điều khiển trung tâm,... tất cả đều được sản xuất từ chính hãng. Hệ thống có những tính năng vượt trội. - Tuổi thọ trung bình trên 20 năm. - Hệ thống linh hoạt với bộ điều khiển trung tâm. - Vận hành an toàn. - Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thấp, ít phải thay thế phụ tùng. - Hệ thống linh hoạt với bộ điều khiển trung tâm, có thể tự động điều chỉnh chính xác theo yêu cầu tải lạnh thực tế. Khả năng hoạt động tại chế độ giảm tải xuống thấp do toàn bộ máy nén đều sử dụng biến tần, tiết kiệm điện năng. 4.1.2. Các đặc tính cơ bản của sản phẩm: 1. Loại môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống: Là hãng tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ mới sử dụng môi chất lạnh không chứa hoạt chất gây phá hủy tầng OZONE theo Công ước Quốc tế MONTRÉAL. Loại môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống là môi chất R410A. * R410a làm lạnh thân thiện với môi trường được sử dụng ở hệ thống VRV này bởi vì : -Khả năng làm lạnh tốt hơn và hiệu quả cao hơn R22. -Giá trị ODP và GWP thấp. Bảng 4.1:So sánh các thông số của R22 và R410a R22 R410a Higher pressure Less pressure loss ▼ Higher cooling ability Energy efficiency (tiết kiệm năng lượng ) ▼ Better performance (sự hoạt động tốt hơn ) ODP 0.05 0 GWP 1780 1674 Pressure(áp suất) 100% 160% Pressure loss (áp suất thất thoát) 100% 56% Cooling ability (khả năng làm lạnh ) 100% 147% (Theo kết luận và thông số được lấy từ hãng Trane ) 2. Đảm bảo an toàn và có tuổi thọ cao trong môi trường có sự ăn mòn hoá học: Do đặc thù của bệnh viện nên ta chọn thiết bị cũa hãng CARRIER-TOSHIBA với đầy đủ tính năng sau: - Toàn bộ máy và phụ kiện (Bộ chia ga Refnet, Dàn lạnh, Dàn nóng, Thermostat, Bộ điều khiển trung tâm): Đều có xuất xứ tại NHẬT BẢN và do chính hãng sản xuất. - Các tính năng bắt buộc: + Mặt nạ: Bằng thép có phủ lớp sơn chống ăn mòn trong và ngoài + Chân đế: Bằng thép có phủ lớp sơn Acrylic nhân tạo bề mặt trong và ngoài + Bảo vệ quạt: Bao phủ bằng Polyetylen + Vít & Bulông: Bằng SUS410 chống ăn mòn + Dàn trao đổi nhiệt: Cánh: Có phủ ngoài bằng Acrylic nhân tạo Ống đồng: Có phủ ngoài bằng Acrylic nhân tạo Tấm đỡ dàn: Có phủ ngoài bằng Acrylic nhân tạo + Quạt: Được chế tạo bằng nhựa AS-G + Môtơ quạt: Polyester nhân tạo + Khuôn đúc bằng nhôm + Hộp điện: Thép mạ kẽm + sơn Acrylic nhân tạo + Bo mạch: Được phủ lớp cách điện 3. Dàn nóng được thiết kế ưu việt: - Toàn bộ dàn nóng được thiết kế, sản xuất phù hợp với điều kiện khí hậu tại Việt Nam. - Cánh quạt được thiết kế với profin cánh đạt được hiệu quả tối ưu, kết hợp với công nghệ mới nên giảm được tối đa độ ốn và có thể đạt dưới 50dB. - Các Modul dàn nóng được thiết kế chuẩn hóa về kích thước nên rất dễ dàng cho thao tác lắp đặt. - Kích thước dàn nóng gọn gàng, ít chiếm diện tích sử dụng và đạt độ thẩm mỹ cao. - Số tổ hợp dàn nóng đạt được là 01÷04 Modul cho 01 cụm và có đến 23 cách để lập được tổ hợp có công suất lạnh từ 14kW đến 135 kW làm nổi bật tính linh hoạt của thiết bị. - Hiệu suất trao đổi nhiệt cao do các dàn ngưng của từng modun đều có thể trao đổi nhiệt khi máy nén của modul đó không hoạt động vì vậy COP của hệ thống cao hơn nên hệ thống tiết kiệm điện năng. 4. Kết nối dàn lạnh linh hoạt : - Tổng công suất dàn lạnh có thể đạt đến 147 % công suất của dàn nóng. - Số lượng dàn lạnh có thể kết nối cho 01 dàn nóng là 48 dàn. - Nhiều kiểu dáng dàn lạnh khác nhau, đáp ứng mọi yêu cầu về trang trí nội thất. - Chiều dài đường ống thực tối đa cho phép giữa dàn lạnh và dàn nóng là 150m, (chiều dài tương đương là 175m) và chiều dài tương đương từ nhánh rẻ đầu tiên đến dàn lạnh là 65m. - Tổng chiều dài ống ga cho phép (ống lỏng, chiều dài thực) là 300m. - Chênh lệch độ cao giữa các dàn lạnh tối đa cho phép là 30m, cao nhất cho đến nay. - Đường kính hệ thống ống gas này nhỏ so với hệ thống khác cùng công suất (điển hình Dmax = 41.3mm đối với ống gas, Dmax=22.2mm đối với ống lỏng). Việc giảm được tiết diện đường ống này là bí quyết của công nghệ tiên tiến nhất hiện nay giúp giảm được chi phí cho việc cách nhiệt, cách ẩm và gia cố hệ thống. 5. Công nghệ tiến tiến, điều chỉnh công suất máy nén hiện đại nhất : - Mỗi module dàn nóng của hãng TOSHIBA đều được lắp cặp máy nén biến tần để điều chỉnh công suất, do đó việc điều chỉnh tăng, giảm tải sẽ trơn hơn (mịn hơn) so với các tổ hợp chỉ sử dụng 01 máy có biến tần của các hãng tương tự khác. Dãy điều chỉnh công suất lạnh điều chỉnh linh hoạt từ 10% đến 100%. - Nhờ sử dụng cặp máy nén có biến tần trong mỗi dàn nóng nên tổng hiệu suất của máy nén tăng 15%. - Các máy nén trong cùng 01 dàn nóng đều có biến tần và có chức năng giống nhau, do đó hệ thống được cài sẵn chế độ hoạt động, khởi động luân phiên, thay đổi nhằm mục đích kéo dài tuổi thọ của máy, đồng thời khi 01 máy nén bị sự cố thì hệ thống vẫn đảm bảo hoạt động tốt trong quá trình sửa chữa hoặc thay thế, và lỗi sẽ được báo trên màn hình tinh thể lỏng. - Phạm vi điều chỉnh công suất của hệ thống rộng và tổng công suất dàn lạnh có thể lên đến 147 % công suất dàn nóng. - Hiệu suất sử dụng điện năng cao, ngay cả khi vận hành ở chế độ không đầy tải. Tiết kiệm đến 30% điện so với hệ thống điều hoà không khí trung tâm khác. 6. Dễ lắp đặt: - Hệ thống đường ống dẫn môi chất, dây dẫn điện đơn giản. Dàn nóng, dàn lạnh dễ di chuyển, tránh tình trạng thiếu nhân công và tiết kiệm chi phí lắp đặt, sửa chữa. - Dàn nóng có khối lượng nhỏ, dễ dàng vận chuyển trong quá trình thi công. Độ rung động cực nhỏ trong suốt quá trình vận hành. 7. Điều chỉnh nhiệt độ chính xác và thông minh: - Điều chỉnh công suất dàn lạnh thông qua van tiết lưu điện từ gắn trong dàn lạnh, đảm bảo nhiệt độ phòng và nhiệt độ mức cài đặt sai số ± 0,5o C. - Hệ thống kiểm soát nhiệt độ cực nhạy, kết hợp với công nghệ điều chỉnh nhiệt độ thông minh cho phép phát hiện sự thay đổi phụ tải nhiệt của phòng và điều chỉnh nhiệt độ một cách chính xác, đảm bảo sự phân phối nhiệt độ đồng đều trong phòng. - Trong hệ thống dùng bộ điều khiển vi xử lý với tín hiệu áp suất môi chất và nhiệt độ trong phòng để điều khiển máy nén tại Outdoor. 8. Độ tin cậy cao: - Linh kiện đồng bộ, được thiết kế một cách khoa học và sản xuất với độ chính xác cao. Toàn bộ hệ thống được kiểm tra và thử nghiệm trong các điều kiện nghiêm ngặt trước khi xuất xưởng. - Hệ thống điều khiển hiện đại, sử dụng máy tính, cho phép điều khiển toàn bộ hệ thống điều hoà. Tự chẩn đoán sự cố, dễ bảo trì và không cần thiết có nhân viên kỹ thuật. 9. Phân phối lạnh bằng mạng thông minh và bằng tính đồng bộ: - Hệ thống điều khiển vi tính nâng cao hiệu quả phân phối lạnh thông qua van tiết lưu điện từ gắn tại mỗi dàn lạnh. - Các bộ chia nhánh được sản xuất đồng bộ phù hợp với tiêu chuẩn dòng chảy, trở lực của môi chất đi trong ống theo tiêu chuẩn thiết kế dàn nóng , dàn lạnh. Vì vậy, đảm bảo lỏng, hơi môi chất được cấp phối đầy đủ theo mỗi phụ tải. 10. Tính năng tự chẩn đoán mạnh mẽ và dây điều khiển dài: - Chức năng dò tìm và hiển thị lỗi rõ ràng, làm giảm thời gian và chi phí sửa chữa. - Hệ thống dây điều khiển dài, cho phép gắn nối tiếp 01 dàn nóng với 48 dàn lạnh, chiều dài tối đa của dây điều khiển có thể lên đến 2000m. - Hệ thống điều khiển trung tâm có thể kết nối lên đến 256 dàn lạnh, chia làm 01 đến 04 nhóm (khu vực). - Hệ thống có thể kết nối mạng để điều khiển qua mạng NETWORK và LANWORK. - Có thể kết nối lắp thêm hệ thống đo đếm điện từng phòng, khu vực khi có nhu cầu. - Hệ thống có thể kết nối với hệ thống quản lý của toà nhà BMS. - Khi kết nối máy tính, tại máy tính có thể kiểm soát chế độ hoạt động của dàn nóng, dàn lạnh như: Hiển thị trạng thái hoạt động của từng dàn lạnh. Điều khiển tắt mở dàn lạnh. Điều khiển linh hoạt riêng lẻ hoặc theo nhóm. Chọn các chế độ điều khiển quạt dàn lạnh: tự động, thấp, trung bình, cao. Chọn chế độ đảo cánh quạt dàn lạnh. Tất cả các dàn lạnh kết nối với hệ thống quản lý trung tâm sẽ được nhận diện và được đăng ký tự động. + Tình trạng hoạt động hiện tại của dàn lạnh, dàn nóng được giám sát tại hệ thống điều khiển trung tâm. Toàn bộ được hiển thị rõ trên màn hình tinh thể lỏng của bộ điều khiển trung tâm, giúp cho việc kiểm tra, sửa chữa chính xác, nhanh chóng phát huy được tính ưu việt của hệ thống. Khi 01 trong các máy nén bị sự cố thì hệ thống vẫn hoạt động trong thời gian chờ sửa chữa, thay thế và lỗi sẽ được báo trên màn hình tinh thể lỏng. Hệ thống có thể được cài đặt mật khẩu để ngăn chặn sự truy cập không được phép vào chương trình. 4.2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH: 4.2.1. Dàn lạnh (Indoor Unit): Do đặc điểm về mặt kiến trúc của trần không giống nhau, có nơi diện tích trần nhỏ, trần có gắn các loại đèn, quạt trang trí cùng các thiết bị của hệ thống báo cháy, chữa cháy… Do đó, diện tích trần bị hạn chế (đối với việc lắp dàn lạnh). Đối với các hệ thống điều hòa không khí VRV vì kích thước loại dàn lạnh này tương đối lớn và việc bố trí đòi hỏi tính thẩm mĩ, cân xứng cao… Chính vì vậy, trong công trình này chúng ta lựa chọn nhiều loại dàn lạnh giấu trần đi ống gió. 4.2.1.1. Tính chọn dàn lạnh: Việc lựa chọn dàn lạnh dựa trên 2 thông số: Công suất lạnh yêu cầu: Q0yc Năng suất gió yêu cầu: Gyc Ta chọn dàn lạnh sao cho: Q0dđ ≥ Q0yc = Q0 Gdđ ≥ Gyc = G Trong đó: Q0 = Q0yc là năng suất lạnh yêu cầu của thiết bị. G = Gyc là năng suất gió yêu cầu. Q0dđ là năng suất lạnh danh định của dàn lạnh cho trong Catalouge của máy. Gdđ là năng suất gió danh định của dàn lạnh cho trong Catalouge của máy. Từ năng suất lạnh yêu cầu SQ0 = 215,96 KW ta tiến hành chọn máy lạnh theo bảng dưới : BẢNG THỐNG KÊ MÁY LẠNH Kí Hiệu Model Vị Trí Lắp Đặt Công Suất Lạnh(btu/h) Nguồn Điện Cung Cấp (V/Ph/Hz) Ghi Chú FCU-1-01 MMD-AP0151BH Tầng 1 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-02 MMD-AP0121BH Tầng 1 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-03 MMD- AP1081BH Tầng 1 19000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-04 MMD-AP1051BH Tầng 1 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-05 MMD-AP1051BH Tầng 1 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-06 MMD-AP1021BH Tầng 1 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-07 MMD-AP1081BH Tầng 1 19000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-08 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-09 MMD-AP0481BH Tầng 1 47000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-10 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-11 MMD-AP0561BH Tầng 1 47000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-12 MMD-AP0561BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-13 MMD-AP0091BH Tầng 1 47000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-14 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-15 MMD-AP0121BH Tầng 1 60000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-16 MMD-AP0121BH Tầng 1 60000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-17 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-18 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-19 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-20 MMD-AP0151BH Tầng 1 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-1-21 MMD-AP0151BH Tầng 1 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-01 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-02 MMD-AP0361BH Tầng 2 39000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-03 MMD-AP036BH Tầng 2 39000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-04 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-05 MMD-AP0301BH Tầng 2 30000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-06 MMD-AP0301BH Tầng 2 30000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-07 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-08 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-09 MMD-AP0301BH Tầng 2 30000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-10 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-11 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-12 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-13 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-2-14 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-3-01 MMD-AP0121BH Tầng 3 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-3-02 MMD-AP0121BH Tầng 3 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-3-03 MMD-AP0151BH Tầng 3 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-3-04 MMD-AP0121BH Tầng 3 12000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió FCU-3-05 MMD-AP0151BH Tầng 3 15000 240/1/50 Dàn lạnh giấu trần nối ống gió 4.2.1.2. Đặc tính kỹ thuật dàn lạnh: Thiết bị điều hòa không khí TOSHIBA được sản xuất theo tiêu chuẩn JAPAN/EU, đạt tiêu chuẩn chất lượng JQA, ISO9001, tiêu chuẩn về môi trường 14001, tiêu chuẩn EU…vv. Việc kiểm soát dàn lạnh và hoạt động của dàn lạnh bằng mạch vi xử lý. Các dàn lạnh được điều khiển bằng Thermostat nối dây và được kết nối với bộ điều khiển trung tâm. Tất cả các dàn lạnh của hãng TOSHIBA đều được thiết kế có kích thước mặt đồng đều như nhau và rất trang nhã, dễ dàng trong việc trang trí và nâng cao độ thẩm mỹ trần, nội thất bên trong nhà. Dàn lạnh bao gồm đầy đủ các phụ kiện: dàn ống đồng cánh nhôm, quạt dàn lạnh, thiết bị điều khiển, cảm biến nhiệt, máng nước, bơm nước ngưng, vỏ bảo vệ có cách nhiệt…, mặt nạ có thể tháo mở dễ dàng để thuận tiện cho công tác vệ sinh, bảo trì sau này. Quạt dàn lạnh được thiết kế với nhiều cấp tốc độ, độ ồn cực thấp phù hợp cho người sử dụng. 4.2.2. Dàn nóng (Outdoor Unit): Việc lựa chọn dàn nóng theo nguyên tắc: Năng suất lạnh danh định của dàn nóng bằng tổng năng suất lạnh danh định của các dàn lạnh phục vụ và với tỷ lệ kết nối: φ = = 1 ÷ 1,35. Trong đó: ΣQ0i là tổng năng suất lạnh danh định của các dàn lạnh ΣQ0DN là năng suất lạnh danh định của dàn nóng, ở đây ta chọn loại dàn nóng chỉ phục vụ cho quá trình làm lạnh. Theo catalogue của hãng TOSHIBA thì tổng công suất của các dàn lạnh có thể đạt đến 135% công suất dàn nóng. Ta chọn φ = 1,1. Bảng chọn dàn nóng theo bảng dưới : TẦNG MODEL CÔNG SUẤT (BTU/H) CÔNG SUẤT ĐIỆN(KW) NGUỒN ĐIỆN CẤP (V/Ph/Hz) LOẠI 1 MMY-AP440HT8 413000 27,8 380/3/50 OUTDOOR UNIT 2-3 MMY-AP3601HT8 338000 24 380/3/50 OUTDOOR UNIT Chương 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GAS, ĐƯỜNG ỐNG GIÓ, THÔNG GIÓ VÀ CẤP GIÓ TƯƠI 5.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GAS: Trong hệ thống điều hòa VRV thì việc tính toán thiết kế mạng đường ống gas có mục đích rất quan trọng, nó đem lại sự hoạt động ổn định và tốt nhất, mang lại kinh tế cao nhất. Ở đây ta tính đường ống gas theo catalogue của dàn lạnh đã chọn. 5.1.1. Phương pháp tính toán: Tính đường kính ống gas theo nguyên tắc sau: - Đường kính đoạn ống nối vào mỗi dàn lạnh lấy theo đường kính vào/ra của lỏng và gas của catalogue dàn lạnh ta chọn. - Đoạn ống chính được tính theo nguyên tắc: (5.1) Hình 5.1: Sơ đồ nối ống gas bằng Refnet. 5.1.2 Tính toán kích thước các đoạn đường ống góp: *Phương pháp tính toán đường ống. Giả sử hệ VRV gồm 1 dàn nóng kết nối với 4 dàn lạnh theo sơ đồ sau: Trong đó: d1 : Đường kính ống dẫn môi chất chính. d2, d3, d4: Đường kính dẫn môi chất tại các điểm phân nhánh, (d4 = dD). dA, dB, dC, dD: Đường kính dẫn môi chất của dàn lạnh A, B, C, D. Giá trị của chúng tra trong catalog thương mại máy. Nhiệm vụ của chúng ta là xác định đường kính d1, d2, d3, . , Tóm lại: Đường kính của ống dẫn môi chất chính có n nhánh là: dn= Việc tính toán kích thước sẽ được đường ống tiến hành từ các IU xa nhất đến các IU gần OU nhất (tức là từ các ống nhỏ nhất đến các ống lớn nhất). Đường kính ống dẫn được chọn theo tiêu chuẩn gần với giá trị tính toán nhất. 5.1.3. Chọn đường kính ống gas: Đường kính ống gas được chọn theo tiêu chuẩn gần với giá trị tính toán nhất. Sau đây là bảng đường kính ống gas theo tiêu chuẩn: Bảng đường kính ống dãn môi chất theo tiêu chuẩn: STT Đường kính ống, ø inch mm 1 3,2 2 6,4 3 3/8 9,5 4 0.5 12,7 5 5/8 15,9 6 3/4 19,1 7 7/8 22,2 8 1 25,4 9 1+1/8 28,6 10 1+1/4 31,8 11 1+3/8 34,9 12 1+1/2 38,1 13 1+5/8 41,3 14 1+3/4 44,5 15 1+7/8 47,8 16 2 50,8 17 2+1/8 54 18 2+1/4 57,2 19 2+3/8 60,3 20 2+1/2 63,5 21 2+5/8 66,7 22 2+3/4 70 23 3 76,2 Từ số liệu máy lạnh đã chọn ở trên ta có được ống dịch máy lạnh tương ứng theo bảng dưới: Kí Hiệu Model Vị Trí Lắp Đặt Công Suất Lạnh(btu/h) Ống Ga Ống Lỏng FCU-1-01 MMD-AP0151BH Tầng 1 15000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-1-02 MMD-AP0121BH Tầng 1 12000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-03 MMD- AP1081BH Tầng 1 19000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-1-04 MMD-AP1051BH Tầng 1 15000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-1-05 MMD-AP1051BH Tầng 1 15000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-1-06 MMD-AP1021BH Tầng 1 12000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-07 MMD-AP1081BH Tầng 1 19000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-1-08 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-09 MMD-AP0481BH Tầng 1 47000 Ø15.9 Ø9.5 FCU-1-10 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-11 MMD-AP0561BH Tầng 1 47000 Ø15.9 Ø9.5 FCU-1-12 MMD-AP0561BH Tầng 1 9000 Ø15.9 Ø9.5 FCU-1-13 MMD-AP0091BH Tầng 1 47000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-14 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-15 MMD-AP0121BH Tầng 1 60000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-16 MMD-AP0121BH Tầng 1 60000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-17 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-18 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-19 MMD-AP0091BH Tầng 1 9000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-20 MMD-AP0151BH Tầng 1 15000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-1-21 MMD-AP0151BH Tầng 1 15000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-2-01 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 Ø12.7 Ø12.7 FCU-2-02 MMD-AP0361BH Tầng 2 39000 Ø15.9 Ø15.9 FCU-2-03 MMD-AP036BH Tầng 2 39000 Ø15.9 Ø15.9 FCU-2-04 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-05 MMD-AP0301BH Tầng 2 30000 Ø15.9 Ø15.9 FCU-2-06 MMD-AP0301BH Tầng 2 30000 Ø15.9 Ø15.9 FCU-2-07 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-08 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-09 MMD-AP0301BH Tầng 2 30000 Ø15.9 Ø15.9 FCU-2-10 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-11 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-12 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-13 MMD-AP0121BH Tầng 2 12000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-2-14 MMD-AP0091BH Tầng 2 9000 Ø9.5 Ø9.5 FCU-3-01 MMD-AP0121BH Tầng 3 12000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-3-02 MMD-AP0121BH Tầng 3 12000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-3-03 MMD-AP0151BH Tầng 3 15000 Ø12.7 Ø6.4 FCU-3-04 MMD-AP0121BH Tầng 3 12000 Ø9.5 Ø6.4 FCU-3-05 MMD-AP0151BH Tầng 3 15000 Ø12.7 Ø6.4 5.1.4. Tính chọn đường ống gas theo tiêu chuẩn: 1. Tính chọn đường kính ống gas, lỏng nối dàn nóng và các dàn lạnh tầng 1: Hình 5.1: Sơ đồ nối ống gas, lỏng nối dàn nóng và các dàn lạnh tầng1. Bảng 5.1: Bảng kết quả tính chọn đường ống gas, lỏng nối dàn lạnh với dàn nóng. Đường kính ống gas d Đường kính ống lỏng d' Giá trị tính toán Giá trị phù hợp d(mm) d'(mm) d(mm) d'(mm) d1 d'1 36.29 20.14 Ø34.9 Ø 19.1 d2 d'2 36.16 20.14 Ø 34.9 Ø 19.1 d3 d'3 38.35 18.52 Ø 34.9 Ø 19.1 d4 d'4 36.16 17.14 Ø 34.9 Ø 15.9 d5 d'5 32.72 18.52 Ø 34.9 Ø 15.9 d6 d'6 27.31 15.86 Ø 28.6 Ø 15.9 d7 d'7 24.15 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d8 d'8 24.15 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d9 d'9 24.15 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d10 d'10 24.15 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d11 d'11 24.15 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d12 d'12 18.18 14.22 Ø 15.5 Ø 9.5 d13 d'13 18.18 14.22 Ø 15.5 Ø 9.5 d14 d'14 17.96 9.05 Ø 15.9 Ø 9.5 d15 d'15 24.15 14.22 Ø 34.9 Ø 19.1 d16 d'16 9.5 6.4 Ø 9.5 Ø 6.4 d17 d'17 17.96 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d18 d'18 17.96 9.05 Ø 22.2 Ø 12.7 d19 d'19 12.7 14.22 Ø 15.9 Ø 9.5 d20 d'20 15.86 9.05 Ø 15.9 Ø 9.5 d121 d'121 41.36 19.43 Ø 38.1 Ø 22.2 2. Tính chọn đường kính ống gas, lỏng nối dàn nóng và các dàn lạnh tầng 2: Hình 5.2: Sơ đồ nối ống gas, lỏng nối dàn nóng và các dàn lạnh. Bảng 5.2: Bảng kết quả tính chọn đường ống gas, lỏng nối dàn lạnh với dàn nóng. Đường kính ống gas d Đường kính ống lỏng d' Giá trị tính toán Giá trị phù hợp d(mm) d'(mm) d(mm) d'(mm) d21 d'21 36.16 20.14 Ø 34.9 Ø 19.1 d22 d'22 36.16 20.14 Ø 34.9 Ø 19.1 d23 d'23 32.72 18.52 Ø 34.9 Ø 19.1 d24 d'24 36.16 17.14 Ø 34.9 Ø 15.9 d25 d'25 36.16 17.14 Ø 34.9 Ø 15.9 d26 d'26 32.72 18.52 Ø 34.9 Ø 15.9 d27 d'27 30.14 18.52 Ø 28.6 Ø 15.9 d28 d'28 30.14 18.52 Ø 28.6 Ø 15.9 d29 d'29 32.72 18.52 Ø 28.6 Ø 15.9 d210 d'210 27.31 15.86 Ø 28.6 Ø 15.9 d211 d'211 24.15 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d212 d'212 17.96 9.05 Ø 22.2 Ø 12.7 d13 d'213 18.18 14.22 Ø 15.9 Ø 9.5 3. Tính chọn đường kính ống gas, lỏng nối dàn nóng và các dàn lạnh tầng 3: Hình 5.3: Sơ đồ nối ống gas, lỏng nối dàn nóng và các dàn lạnh. Bảng 5.3: Bảng kết quả tính chọn đường ống gas, lỏng nối dàn lạnh với dàn nóng. Đường kính ống gas d Đường kính ống lỏng d' Giá trị tính toán Giá trị phù hợp d(mm) d'(mm) d(mm) d'(mm) d31 d'31 18.18 14.22 Ø 22.2 Ø 12.7 d32 d'32 17.96 14.22 Ø 15.5 Ø 9.5 d33 d'33 15.86 14.22 Ø 15.5 Ø 9.5 d34 d'34 13.44 9.05 Ø 12.7 Ø 9.5 dn2 d'n2 41.36 19.43 Ø 38.1 Ø 22.2 5.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIÓ, THÔNG GIÓ VÀ CẤP GIÓ TƯƠI: 5.2.1. Mục đích thiết kế: Trong hệ thống điều hoà không khí, hệ thống kênh gió có chức năng dẫn và phân gió tới các nơi khác nhau tuỳ theo yêu cầu. Yêu cầu về thiết kế hệ thống kênh gió đảm bảo: - Ít gây ồn. - Tổn thất nhiệt nhỏ. - Trở lực đường ống bé. - Đường ống gọn, đẹp và không làm ảnh hưởng mỹ quan công trình. - Chi phí đầu tư và vận hành thấp. - Tiện lợi cho người sử dụng. - Phân phối gió cho các hộ tiêu thụ đều. Lựa chọn tốc độ không khí trên đường ống liên quan đến nhiều yếu tố: - Khi chọn tốc độ cao thì đường ống nhỏ, chi phí đầu tư và vận hành thấp nhưng trở lực hệ thống lớn và độ ồn do khí động của dòng không khí chuyển động cao. - Ngược lại, khi tốc độ thấp thì đường ống lớn, chi phí đầu tư và vận hành lớn, lắp đặt khó khăn nhưng trở lực bé. Tốc độ hợp lý là một bài toán kinh tế, kỹ thuật phức tạp. Do hệ thống điều hòa không khí được thiết kế cho khách sạn nên ta chọn tốc độ không khí ω = 8 m/s. Để vận chuyển không khí chúng ta thường sử dụng loại ống gió hình chữ nhật. Tuy nhiên, để tính thiết kế đường ống gió thông thường chúng ta xây dựng các giản đồ cho các ống dẫn tròn. Vì vậy, cần quy đổi tiết diện loại hình chữ nhật ra tiết diện tròn tương đương sao cho tổn thất áp suất cho một đơn vị chiều dài đường ống là tương đương nhau trên toàn tuyến ống trong điều kiện lưu lượng gió không thay đổi. Đường kính tương đương của tiết diện hình chữ nhật được xác định theo công thức sau: dtđ = , [mm] (5.2) Trong đó: a,b là các cạnh của hình chữ nhật hoặc tra bảng 6.4/ [2]/ tr164. 5.2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán kênh gió: Ta tính toán kênh gió dựa vào phương pháp ma sát đồng đều: Nội dung của phương pháp ma sát đồng đều: Thiết kế hệ thống kênh gió sao cho tổn thất áp suất trên 1m chiều dài đường ống bằng nhau trên toàn tuyến ống. Phương pháp này cũng đảm bảo tốc độ giảm dần và thường hay được sử dụng cho kênh gió tốc độ thấp với chức năng cấp gió, hồi gió và thải gió. Có hai cách tiến hành tính toán - Cách 1: Chọn tiết diện đoạn đầu nơi gần quạt làm tiết diện điển hình, chọn tốc độ không khí thích hợp cho đoạn đó . Từ đó xác định kích thước, tổn thất ma sát trên 1m chiều dài của đoạn ống điển hình. Giá trị tổn thất đó được coi là chuẩn trên toàn tuyến ống. - Cách 2: Chọn tổn thất áp suất hợp lý và giữ nguyên giá trị đó trên toàn bộ hệ thống kênh gió. Trên cơ sở lưu lượng từng đoạn đã biết tiến hành xác định kích thước từng đoạn. Cách 2 có nhược điểm là lựa chọn tổn thất thế nào là hợp lý. Nếu chọn tổn thất bé thì kích thước đường ống lớn, nhưng nếu chọn tốc độ lớn sẽ gây ồn, chi phí vận hành tăng. Trên thực tế người ta chọn cách thứ nhất. Sau đây là các bước thiết kế: Bước 1: Lựa chọn tiết diện đầu làm tiết diện điển hình. Chọn tốc độ cho tiết diện đó và tính kích thước đoạn ống điển hình: diện tích tiết diện F1, kích thước các cạnh a1,b1 và đường kính tương đương dtđ. F1 = V1/ω1 = a1.b1 (5.3) Từ lưu lượng và tốc độ tiến hành xác định tổn thất áp suất cho 1 m ống tiết diện điển hình (dựa vào đồ thị hình 9-9/[1]). Giá trị đó được cố định cho toàn tuyến ống. Bước 2: Trên cơ sở tổn thất chuẩn tính kích thước các đoạn còn lại dựa vào lưu lượng đã biết. Người ta nhận thấy với điều kiện tổn thất áp suất không đổi thì với một tỷ lệ% lưu lượng so với tiết diện điển hình sẽ có tỷ lệ phần trăm tương ứng về tiết diện. Để quá trình tính toán được dễ dàng và thuận tiện người ta đã xây dựng mối quan hệ tỷ lệ % tiết diện so với đoạn ống điển hình theo tỷ lệ % lưu lượng cho ở bảng 9-49/[1]. - Xác định tỷ lệ % lưu lượng của các đoạn ống theo tiết diện điển hình. kLi = (5.3) - Xác định kích thước của các đoạn ống theo tỷ lệ % so với tiết diện đoạn ống điển hình F1. Fi = kLi.F1 = ai.bi (5.4) Bước 3: Tổng trở lực đoạn ống có chiều dài tương đương lớn nhất là cơ sở để chọn quạt dàn lạnh. (5.5) Trong đó: - tổng chiều dài của các doạn ống trên tuyến đang xét, m. - tổng chiều dài tương đương của các tổn thất cục bộ, m. - tổn thất áp suất trên 1m chiều dài đường ống ( giá trị cố định), N/m2. * Đặc điểm của phương pháp này: - Phương pháp ma sát đồng đều có ưu điểm là thiết kế rất nhanh, người thiết kế không bắt buộc phải tinh toán tuần tự từ đầu tuyến ống đến cuối mà có thể tính bất cứ đoạn ống nào tuỳ ý, điều này có ý nghĩa trên thực tế thi công ở công trường. - Phương pháp ma sát đồng đều cũng đảm bảo tốc độ giảm dần dọc theo chiều chuyển động, có độ tin cậy cao hơn phương pháp giảm dần tốc độ. - Không đảm bảo phân bố lưu lượng đều trên toàn tuyến nên các miệng thổi cần phải bố trí thêm van điều chỉnh. - Việc lựa chọn tổn thất cho 1m ống khó khăn. Thường chọn ∆p= 0,5 - 1,5 N/m2 cho 1 m ống. - Phương pháp ma sát đồng đều được sử dụng rất phổ biến. 5.2.3. Tính toán, thiết kế đường ống gió cấp: Do đặc điểm của công trình, ở đây ta chỉ tiến hành tính toán và thiết kế đường ống gió cho những phòng có diện tích tương đối lớn và có yêu cầu cấp gió tươi. Đối với những phòng có diện tích nhỏ, việc bố trí, lắp đặt dàn lạnh cũng như các đường ống gió đơn giản và ngắn gọn nên ta có thể bỏ qua công đoạn tính toán các thông số như: kích thước, tốc độ gió, trở lực đường ống… Ta chỉ cần chọn kích thước ống, miệng thổi/miệng hút sao cho hợp lý, thuận tiện cho việc lắp đặt và đảm bảo đủ lưu lượng gió cung cấp cho phòng. 5.2.3.1. Tính toán, thiết kế đường ống gió cấp: 1.Sơ đồ đường ống cung cấp gió tươi cho tầng 1 : Tổng lưu lượng gió tươi cung cấp cho tầng 1 là 2780 m/h =772,22 l/s .Vì bố trí các dàn lạnh cho các phòng cách xa nhau theo các hướng nên ta chia hệ thống cấp gió tươi theo 7 sơ đồ riêng biệt. *).Sơ đồ 1 : + Chọn 4 miệng thổi khuếch tán gắn trần + Kích thước cổ miệng thổi: Ф200 , Ф300 + Kích thước cửa ra miệng thổi: 450x450 mm +Kích thước ống gió nối trực tiếp với dàn lạnh :100x100 +Tổng lươu lượng gió tươi cung cấp là 600 m/h =167 l/s . + Lưu lượng gió qua mỗi miệng thổi lần lượt là:VMT = 40 l/s ,30l/s,40 l/s,57 l/s . Chọn tiết diện đầu tiên làm tiết diện điển hình. Lưu lượng gió qua tiết diện ban đầu là: G = 0,167 m/s Chọn tốc độ ban đầu là 3 m/s Diện tích đoạn ống đầu là: f1 = = = 0.0556 m2 Diện tích tiết diện đoạn ống đầu là: 300200 mm Tra bảng 9.5 [TL1] ta có đường kính tương đương là: dtd = 266 mm Dựa vào G = 167 l/s và dtd = 266 mm, tra đồ thị hình 9.9[1], ta được tổn thất Δp1 = 1,3 Pa/m Thiết kế các đoạn ống còn lại: trên cở sở tỷ lệ % lưu lượng của các đoạn ống kế tiếp ta xác định được tỉ lệ % tiết diện của nó Bảng 9.49[1], xác định kích thước ab của các đoạn đó, xác định diện tích thực và tốc độ thực. Bảng 1a:Kết quả tính Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ Kích thước % m3/s % m2 m/s a*b(mm) AB 100 0,167 100 0,055 3 300*200 BC 76 0,127 81 0,044 2,9 175*250 CD 58 0,097 65,5 0,035 2,77 175*200 DE 34 0,057 42 0,022 2,6 100*100 Bảng 1b:Tính tổng trở lực: Đoạn Chi tiết dtd(mm) Chiều dài(m) Chiều dài tương đương (m) AB Đường ống 266 2 BC Đường ống 228 3,5 CD Đường ống 203 1 DE Đường ống Cút 100 7,6 0,7 Tổng chiều dài tương đương của đoạn ống là: ltd = 2 + 3,5 + 1 + 7,6 + 0,7 =14,86 m Tổng trở lực đường ống: ∑Δp = 1,2. ltd . Δp1 = 1,2 x 14,86 x 1,3 = 23,18 Pa Trong đó: 1,2 - hệ số an toàn *).Sơ đồ 2: Tổng lưu lượng cho sơ đồ đường ống 2 là 500 m/h +Bảng 2a:Kết quả tính Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ Kích thước % m3/s % m2 m/s a*b(mm) AB 100 0,139 100 0,05 3 300*200 BC 70 0,097 76,5 0,04 2,4 175*175 CD 50 0,07 58 0,03 2,3 175*175 DE 14 0,02 20,5 0,01 2 100*100 + Bảng 2b:Tính tổng trở lực: Đoạn Chi tiết dtd(mm) Chiều dài(m) Chiều dài tương đương (m) AB Đường ống 266 2 BC Đường ống 191 14 CD Đường ống 191 4,5 DE Đường ống Cút 100 4 0,7 Tổng chiều dài tương đương của đoạn ống là: ltd = 2+14+4,5+4+0,7=25,2 m Tổng trở lực đường ống: ∑Δp = 1,2. ltd . Δp1 = 1,2 x 25,2 x 0,6 = 18,144 Pa (Δp1 = 0,6 pa/m ) Trong đó: 1,2 - hệ số an toàn *).Sơ đồ 3: Bảng 3a:Kết quả tính Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ Kích thước % m3/s % m2 m/s a*b(mm) AB 100 0,139 100 0,046 3 250*200 + Bảng 3b:Tính tổng trở lực: Đoạn Chi tiết dtd(mm) Chiều dài(m) Chiều dài tương đương (m) AB Đường ống 244 2,8 Tổng trở lực đường ống: ∑Δp = 1,2. ltd . Δp1 = 1,2 x 2,8 x 1,1 = 3,7 Pa (Δp1 = 1,1 pa/m ) Trong đó: 1,2 - hệ số an toàn *).Sơ đồ 4: +Bảng 4a:Kết quả tính Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ Kích thước % m3/s % m2 m/s a*b(mm) AB 100 0,139 100 0,05 3 400*200 BC 80 0,11 84,5 0,042 2,6 300*200 + Bảng 4b:Tính tổng trở lực: Đoạn Chi tiết dtd(mm) Chiều dài(m) Chiều dài tương đương (m) AB Đường ống 305 5,5 BC Đường ống 266 1,5 1,8 Tổng chiều dài tương đương của đoạn ống là: ltd = 5,5+1,5+1,8 = 8,8 m Tổng trở lực đường ống: ∑Δp = 1,