Tính toán nhiệt - Ẩm cho công trình

Tính toán nhiệt - ẩm cho công trình GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH. Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBNH Tỉnh Hà Tĩnh là một toà nhà lớn kiến trúc hiện đại 3 tầng, toạ lạc trên mặt bằng rộng 1488 m2. Đây là toà nhà cao tầng mới xây với nhiệm vụ chính là phục vụ cho các cuộc họp hội nghị, hội thảo khoa học, ca nhạc, chiếu phim, các đại hội thể dục thể thao….Với khỏang 600 nghế ngồi. Cửa chính của đại hội quay về hướng Đông rộng 4,8 m, cao 3,5 m 2 cửa phụ có chiều rộng 2,1 m, cao 2,5 m; hướng Bắc và hướng Nam có sự bố trí cửa giống nhau với 1 cửa lớn có chiều rộng 3,6 m chiều cao 3,2 m. còn ở hướng Tây của toà nhà bố trí 2 cửa phụ với chiều rộng mỗi cửa 2,4 m , chiều cao 2,5 m. Riêng với hội trường bố trí 5 cửa giống nhau với chiều rộng 2,5 m, chiều cao 2,7 m, được bố trí theo 5 hướng khác nhau: Đông, Đông Nam, Đông Bắc, Tây Nam và Tây Bắc. LỜI NÓI ĐẦU Việt Nam là đất nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng Èm. Vì vậy kỹ thuật thông gió, điều tiết không khí là một trong những nghành có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người và sản xuất. Môi trường không khí là yếu tố vô cùng quan trọng đối với con người. Đó là nơi con người sinh sống, lao động và phát triển. Mọi sự thay đổi của moi trường không khí về nhiệt độ, độ Èm, nồng độ các chất độc hại…đều gây tác động trực tiếp tới sức khoẻ con người, quá trình công nghệ …Chính vì vậy từ xưa con người đã biết tạo ra môi trường vi khí hậu thích hợp để đảm bảo cho cuộc sống, hạn chế những tác động của môi trường không khí khắc nghiệt. Ngày nay, trên tất cả các miền của đất nước ta, các công trình văn hoá, nhà ở, văn phòng, khách sạn, bệnh viện, phân xưởng sản xuất đã và đang xây dùng trong đó không thể thiếu phần trang bị các hệ thống đIều hoà không khí để taọ ra môi trường không khí tiện nghi cho sinh hoạt cho con người và cho quy trình công nghệ sản xuất. Với thế gới, kyz thuật đIều hoà không khí đã được phát triển từ lâu nhưng với Việt Nam thì còn là lĩnh vực mới phát triển. Là một sinh viên nghành Nhiệt - Lạnh trong đợt thiết kế tốt nghiệp này em được phân công thiết kế hệ thống đIều hòa không khí cho Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBNH Tỉnh Hà Tĩnh , nội dung đồ án của em gồm các chương: Chương I: ảnh hưởng của môi trường khí hậu đến đời sống và sản xuất. Chương II: Các hệ thống điều hoà không khí thông dụng. Chương III: Tính toán nhiệt - Èm cho công trình. Chương IV: Lập sơ đồ điều hòa không khí, xác định công suất lạnh, năng suất gió. Chương V: Chọn máy, bố trí thiết bị, tính miệng thổi, miệng hồi, chọn quạt gió, tính chọn cách nhiệt. Trong quá trình thực hiện với sự cố gắng của bản thân cùng với sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn: PGS – TS. Phạm Văn Tuỳ mà em đã hoàn thành tốt đồ án này. Tuy nhiên, do còn hạn chế về chuyên môn và kiến thức thực tế nên ở bản đồ án này không thể tránh khỏi nhiều sai sót, em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn của thầy cô để em có được những kiến thức hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ TỚI ĐỜI SỐNG VÀ SẢN XUẤT. 1.1.ĐẠI CƯƠNG. - Khí quyển bao quanh trái đất là môi trường sống của con người và trong quá trình tiến hoá con người đã thích nghi với môi trường mà mình đang sống. Thành phần của không khí (bảng 1) chủ yếu gồm khí Nitơ, ôxi, cacbonic, hyđro và khí hiếm. Hơi nước luôn tồn tại trong không khí nên gọi là không khí Èm. Bôi vi khuẩn và các loại vi sinh vật khác được coi là thành phần lạ của không khí. Bụi là các hạt rắn có kích thước từ 1 đến 150 àm. Bảng 1.1.Thành phần của không khí. Tên gọi Công thức hoá học Thành phần khối lượng Thành phần thể tích Nitơ N2 75,47 78,03 Oxi O2 23,19 20,90 Cacbonic CO2 0,04 0,03 Hydro H2 0,00 0,01 Nước H20 Bôi Khí hiếm 1,3 0,94 Ngày nay, công nghiệp hoá hiện đại hoá trên phạm vi toàn thế giới đang diễn ra mạnh mẽ thì nhiều khu công nghiệp đã và đang mọc nên môĩ ngày một nhiều. Chính những khu công nghiệp này mỗi ngày thải vào môi trường không khí khối lượng lớn các bụi bẩn và khí độc. Trong nông nghiệp thì việc chăm sóc cây trồng bằng phân hoá học, thuốc trừ sâu cũng làm cho môi trường bị ô nhiễm lớn. Các phương tiện giao thông mỗi ngày một nhiều cũng thải các khói độc ra môi trường với số lượng ngày một lớn. Chính các khí thải và khí độc này đã làm cho tầng ôzôn bảo vệ trái đất bị phá huỷ dần, làm cho nhiệt độ trái đất mỗi ngày một nóng lên, khí hậu trên trái đất cũng thay đổi nhiều. Việc mưa nắng thất thường, nơi thì hạn hán, nơi thì lụt lội đã xẩy ra ở một số năm gần đây. Đặc biệt Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và Èm thì ảnh hưởng của môi trường không khí rất nặng nề. Vì vậy việc điều tiết không khí và thông gió có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với con người và sản xuất. 1.2. NHIỆT ĐỘ. Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng, lạnh rõ rệt nhất đối với con người. Cũng nh­ mọi động vật máu nóng khác con người có thân nhiệt không đổi (370C). Để có được nhiệt độ này con người luôn sản sinh ra nhiệt lượng.Trong bất kỳ hoàn cảnh nào (hoạt động vui chơi giải trí, nghỉ ngơi, ăn uống, lao động, hay ngủ…) cơ thể luôn tuần hoàn và sản sinh ra nhiệt lượng nhiều hơn, cơ thể cần duy trì ở nhiệt độ 370C. Vậy nhiệt lượng dư thừa do cơ thể sản sinh ra này cần phải được thải vào môi trường không khí xung quanh qua bề mặt ngoài của cơ thể. Quá trình thải nhịêt này được diễn ra theo 3 phương thức cơ bản sau: truyền nhiệt, đối lưu bức xạ, bay hơi. - Truyền nhiệt bằng đối lưu: là quá trình truyền nhiệt từ bề mặt ngoài cơ thể người tới không khí xung quanh, nó phụ thuộc vào tốc độ, chuyển động của không khí và hiệu nhiệt độ bề mặt ngoài cơ thể và nhiệt độ không khí xung quanh. Nhiệt độ bề mặt ngoài cơ thể trung bình khoảng 360C và nhiệt độ không khí xung quanh là (tk), thì hiệu nhiệt độ Δt = 36 – tk. Khi tốc độ không khí (φk) lớn (do tác nhân cơ học hay tự nhiên như quạt gió, gió tự nhiên) thì hiệu nhiệt độ Δt lớn. Ví dụ về mùa đông, nhiệt toả ra bằng con đường đối lưu là rất lớn do vậy nhiệt mất mát do truyền nhiệt từ cơ thể con người ra môi trường xung quanh (tạo cho cơ thể cảm giác lạnh). Ngược lại, khi tốc độ không khí (φk) nhỏ (không có quạt hoặc không có gió trời) khi đó hiệu nhiệt độ (Δt ) nhỏ thậm trí bằng không hoặc nhỏ hơn không. Ví dụ: về mùa hè, nhiệt độ môi trường xung quanh thường cao, lúc này nhiệt đối lưu nhỏ, hoặc bằng không, thậm chí cơ thể con người còn nhận thêm nhiệt từ không khí xung quanh, làm cho con người có cảm giác nóng bức, đổ mồ hôi. - Bức xạ: là quá trình truyền nhiệt từ bề mặt ngoài cơ thể tới bề mặt xung quanh của không gian được gới hạn như tường chắn của gian phòng… Nhiệt bức xạ ở đây không phụ thuộc vào tốc độ của không khí mà chỉ phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ bề mặt ngoài của cơ thể và nhiệt độ bề mặt của vật rắn (tW).Trong thực tế, nói chung thành phần nhiệt bức xạ nhỏ, như mùa hè khi nhiệt độ bề mặt tường do tiếp xúc trực tiếp với nắng mặt trời, nhiệt độ bề mặt tường (tW) lớn ( cũng là lúc nhiệt độ không khí lớn ) thì bức xạ có thể bỏ qua. Ta thấy nhiệt đối lưu và nhiệt bức xạ đều phụ thuộc vào hiệu số nhiệt độ và lượng nhiệt này gọi chung là thành phần nhiệt hiện ( qa) toả ra từ cơ thể con người. - Truyền nhiệt bằng bay hơi: là nhiệt toả ra khi có sự bay hơi nước từ cơ thể con người (do mồ hôi, do hơi thở có chứa hơi nước). Lượng nhiệt bay hơi này ta gọi là nhiệt Èn ( qh ) toả ra từ cơ thể con người. Ngay cả khi nhiệt độ không khí lớn hơn 360C thì cơ thể vẫn thải nhiệt vào môi trường bằng hình thức toả Èm, cơ thể đổ mồ hôi nhiều hay Ýt cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường, ngoài ra còn phụ thuộc vào độ Èm tương đối của không khí và tốc độ chuyển động của không khí xung quanh cơ thể. Khả năng của con người ví như một cái máy tự động, khi nhiệt độ môi trường không khí xung quanh ( tk ) tăng lên ( về mùa hè ), nhiệt hiện (qh) toả ra do đối lưu và bức xạ giảm, cơ thể con người tự động tiết ra mồ hôi đê bay hơi nước vào môi trường, nghĩa là thành phần nhiệt Èn ( qa ) tăng lên để đảm bảo luôn có một lượng nhiệt q = qh + qa toả vào môi trường. Quá trình biểu hiện thành phần nhiệt hiện và nhiệt Èn ( qh , qa ) của con người ở trạng thái tĩnh phụ thuộc vào nhiệt độ không khí xung quanh (Hình 1.1). qh(%) qh(%) 80 60 40 20 80 60 40 20 0 15 20 25 30 35 40 t0kC Hình 1.1.Quan hệ qh , qa phụ thuộc vào nhiệt độ không khí. 1.3. ĐỘ ÈM TƯƠNG ĐỐI ( φ ). Độ Èm tương đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí. Sự bay hơi nước vào không khí chỉ diễn ra khi φ < 100%. Nếu không khí có độ Èm vừa phải thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hôi và mồ hơi bay hơi vào không khí được nhiều sẽ gây cảm giác dễ chịu hơn ( khi bay hơi 1g mồ hôi, cơ thể thải được nhiệt lượng khoảng 2500 J, nhiệt lượng này tương đương với nhiệt lượng của 1 m 3 không khí giảm nhiệt độ đi 20 C). Độ Èm tương đối của không khí là yếu tố quýêt định tới lượng nhiệt Èn bay hơi từ cơ thể con người vào không khí, còn không khí có độ Èm lớn thì chỉ có một lượng nhiệt nhỏ nước trong mồ hôi có thể bay hơi vào không khí nên giá trị nhiệt Èn nhỏ. Lúc này nếu nhiệt độ môi trường không khí lại cao thì mồ hôi tiết ra lại càng nhiều. Sự ra mồ hôi trên da người phụ thuộc vào nhiệt độ và độ Èm tương đối của không khí được trình bày giới hạn miền mồ hôi trên da ở (hình 1.2). 10 15 20 25 30 t0C MiÒn cã må h«i MiÒn kh«ng cã må h«i Hình 1.2. Miền có và không có mồ hôi. Ta nhận thấy: ở trị số φ bé, cơ thể chỉ có mồ hôi trên da ở nhiệt độ khá cao, còn khi φ lớn cơ thể có cả mồ hôi ở nhiệt độ thấp, khi φ = 75%, trên da có mồ hôi ở cả nhiệt độ thấp hơn 200C. 1.4. TỐC ĐỘ LƯU CHUYỂN CỦA KHÔNG KHÍ ( φK ). Ta biết rằng, tốc độ không khí sẽ làm tăng cường độ toả nhiệt và cường độ toả môi chất của cơ thể. Do đó về mùa đông, khi tốc độ không khí lớn sẽ làm tăng sự mất nhiệt của cơ thể gây cảm giác lạnh, ngược lại về mùa hè sẽ tăng cảm giác mát mẻ. Đặc biệt trong điều kiện độ Èm tương đối lớn thì tốc độ không khí tăng sẽ làm tăng nhanh quá trình bay mồ hôi trên da. Vì vậy về mùa hè ta thường thích sống trong môi trường không khí lưu chuyển mạnh ( có gió trời hoặc quạt gió ). Đây cũng chính là thói quen của người Việt Nam do điều kiện khí hậu nóng Èm, do đó khi thiết kế thông gió và điều hoà không khí cần phải chú ý một cách phù hợp.Tuy nhiên, tốc độ không khí lớn quá mức cần thiết dễ gây mất nhiệt cục bộ, làm cho cơ thể chóng mệt mỏi. Trong thực tế ta thấy con người sẽ cảm thấy dễ chịu khi tốc độ không khí xung quanh khoảng 0,25 m/s. Nhiệt độ không khí xung quanh 16-20 21-23 24-25 26-27 28-29 >30 Tốc độ không khí, m/s <0,25 0,25-0,3 0,4-0,6 0,7-1 1,1-1,3 1,3-1,5 - Nh­ chóng ta thấy cả 3 yếu tố nhiệt độ, độ Èm tương đối, tốc độ không khí xung quanh tác động đồng thời tới quá trình toả nhiệt từ cơ thể con người đến môi trường. Nói cách khác cả 3 yếu tố này tác động tới cảm giác dễ chịu của con người. Có nhiều cách đánh giá tác dụng tổng hợp của 3 yếu tố trên để tìm miền trạng thái vi khí hậu thích hợp với điều kiện sống của con người, gọị là điều kiện tiện nghi chỉ có tính tương đối và nó phụ thuộc vào cường độ lao động và thói quen của từng người, từng lĩnh vực hoạt động. 1.5. NỒNG ĐỘ CHẤT ĐỘC HẠI. - Ngoài 3 yếu tố kể trên, môi trường không khí còn phải đảm bảo trong sạch nhất định đặc trưng bằng nồng độ các chất độc hại. Các chất độc hại trong không khí thường gặp có thể phân ra các nhóm sau: + Bụi là các hạt, vật mang kích thước, nhỏ, có thể xâm nhập vào đường hô hấp. + CO2 và hơi nước tuy không có độc tính song nồng độ lớn sẽ làm giảm lượng O2 trong không khí. Chúng phát sinh do hô hấp của động vật, thực vật hoặc do đốt cháy các chất hữu cơ hoặc trong các phản ứng hoá họckhác. + Các chất độc dạng khí, hơi (hoặc một số dạng bụi..) phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc phản ứng hoá học. - Tóm lại, độ sạch không khí đảm bảo ở mức độ cho phép để con người cảm thấy dễ chịu, thoải mái. 1.6. ĐỘ ỒN. Tiếng ồn là một trong những chỉ tiêu của hệ thống điều hà không khí (ĐHKK) vì nó cũng là một những nhân tố đánh giá tiện nghi vi khí hậu. Vì vậy không thể coi thường tiếng ồn khi lắp đặt hệ thống ĐHKK, đặc biệt đối với các công trình văn hoá. - Ngày nay, với việc áp dụng khoa học kỹ thuật để phục vụ đời sống con người không còn gặp mấy khó khăn ví nh­ ngày hôm nay còn nằm trong phòng thí nghiệm thì ngày mai đã có hàng tiêu dùng. Nói tóm lại, đó cũng là việc nêu cao tính thiết thực của khoa học công nghệ nói chung còng nh­ ngành điÒu hoà không khí nói riêng. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật thì trình độ chung của xã hội cũng dần được nâng cao để phù hợp với cuộc sống, do vậy mà con người không ngừng học hỏi nâng cao hiểu biết của mình. Khi trình độ nhân loại đã đạt tới một trình độ cao thì ý thức của con người không chỉ tồn tại trong tiềm thức đơn giản mà vươn tới xa hơn, đòi hỏi có một cuộc sống tốt hơn nữa so với những gì mà họ đã đạt được. Chính vì thế, con người luôn chủ động trong lĩnh vực của cuộc sống. - Ngành điều hoà không khí cũng là một nghành công nghiệp được thế giới quan tâm, bởi vì lợi Ých của nó đem lại cho con người cũng nh­ sản xuất là rất lớn. Đối với con người việc kết hợp không khí phù hợp với điều kiện tiện nghi để đưa ra một trạng thái không khí phù hợp với con người là một vấn đề khó mà các nghành khác không làm được. Nghành điều hoà không khí đã giải quyết triệt để vấn đề đó. Để đảm bảo được điều kiện đó các nhà khoa học trên thế giới đã ứng dụng thành tựu khoa học, nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế, hàng loạt các công ty ra đời đã nghiên cứu các phương pháp tạo ra và duy trì một môi trường không khí phù hợp với con người, đó là những ứng dụng trong nghành điều hoà không khí cụ thể như công ty Trane, National, Mishubishi,…Những ứng dụng của nghành điều hoà không khí trong dân dụng, trong công nghiệp hầu hết ở các quốc gia. Đối với Việt Nam, do kinh tế còn chậm phát triển, trình độ khoa học còn non kém, chính vì lẽ đó việc áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật vẫn còn gặp những khó khăn. Song việc đưa ra những ứng dụng của nghành điều hoà không khí vào sản xuất để phục vụ cho con người có những khởi sắc.Thực tế, những ứng dụng đã đưa vào công nghiệp như nghành dệt, công nghiệp in, thông tin, bưu điện, hàng không, khai thác mỏ, thể thao, các công trình dân dụng như các khu chung cư, cao ốc, rạp hát, rạp chiếu phim, nhà ga, trung tâm văn hoá,…Một số công trình quan trọng đòi hỏi kinh nghiệm nghiêm ngặt về nhiệt độ ,độ Èm, độ ồn,…ví như lăng Chủ Tịch Hồ CHí Minh là một đỉên hình, ngoài ra công trình dân dụng như trung tâm văn hoá Hà Tĩnh –UBNH Tỉnh Hà Tĩnh cũng đòi hỏi phải thiết kế sao cho đảm bảo về nhiệt độ và độ ồn cho phép. Chương II: CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ ĐẶC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG. Hệ thống điều hoà không khí là một trong những máy móc, thiết bị, dụng cụ…để tiến hành các quá trình sử lý không khí như sưởi Êm, làm lạnh, khử Èm …điều chỉnh, khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu nh­ nhiệt độ, độ Èm, độ sạch, khí tươi, sự tuần hoàn phân phối khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiện nghi và công nghệ. 2.1. PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ. Việc phân loại các hệ thống điều hoà không khí là rất phức tạp vì chúng quá đa dạng và phong phú đáp ứng nhiều ứng dụng cụ thể của hầu hết các nghành kinh tế. Tuy nhiên, có thể phân loại các hệ thống điều hoà không khí theo các đặc điểm sau đây: - Theo mục đích ứng dụng có thể phân ra điều hoà tiện nghi và điều hoà công nghệ. - Theo tính chất quan trọng phân ra điều hoà cấp 1, cấp 2, cấp 3. - Theo tính chất tập trung phân ra hệ thống điều hoà cục bộ, hệ thống điều hoà tổ hợp gọn (các cụm máy gọn ) và hệ thống trung tâm nước. - Theo cách làm lạnh khômg khí phân ra hệ thống trực tiếp ( làm lạnh trực tiếp không khí bằng bay hơi ) hoặc gián tiếp ( qua nước làm lạnh FCU và AHU). Loại gián tiếp có thể phân ra loại khô và loại ướt. Loại khô là loại có dàn ống xoắn trao đổi nhiệt có cánh, nước lạnh đi trong ống còn không khí đi ngoài ống. Loại ướt còn gọi là dàn phun là buồng điều hoà không khí có dàn phun trực tiếp nước lạnh vào không khí cần làm lạnh. Loại khô còn gọi là hệ thống kín và loại ướt gọi là hệ thống hở. - Theo cách phân phối không khí có thể phân ra hệ thống cục bộ hoặc trung tâm. Kiểu cục bộ là xử lý không khí có tính chất cục bộ cho từng gian điều hoà riêng lẻ còn kiểu trung tâm là không khí được xử lý tại một trung tâm và phân phối đến các gian điều hoà bằng ống gió. - Theo chức năng có loại 1 chiều hoặc hai chiều. Máy điều hoà 1 chiều là loại chỉ có một chức năng làm lạnh. Máy điều hoà hai chiều là lọai bơm nhiệt có khả năng làm lạnh vào mùa hè và sưởi Êm vào mùa đông. - Theo cách bố trí dàn lạnh chia ra loại cửa sổ, treo tường, treo trần, giấu trần hoặc âm trần, giấu trần cassette, giấu trần cassette một cửa hoặc nhiều cửa thổi, tủ tường, kiểu tủ hành lang…. - Theo cách làm mát thiết bị ngưng tụ chia ra loại giải nhiệt gió ( làm mát bằng không khí kiểu dàn quạt ) hoặc giải nhiệt nước ( làm mát bằng nước) hoặc kết hợp gió nước. - Theo chu trình lạnh của máy lạnh nén hơi, hấp thụ, nén khí hoặc ejectơ. - Theo môi chất lạnh của máy nén chia ra máy nén lạnh dùng amoniắc, freôn R22, 134a, 404A, B, 507, 123 hoặc nước… 2.2.HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ CỤC BỘ . 2.2.1.Máy điều hoà cửa sổ. Hình vẽ 2.1.Hình dáng bên ngoài máy điều hoà BK. 1-vỏ; 2-nắp mặt; 3-nắp trang trí; 4- vít; 5- phích cắm điện; 6- bảng điều khiển; 7-nắp lật hướng gió ra; 8- giàn ngưng; 9- nắp chụp; 10- ống xả nước ngưng; 11- cửa chớp lấy gió làm mát. a. Đặc điểm Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng suất lạnh và kích thước cũng nh­ khối lượng. Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt gió nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển, điều chỉnh tự động, phin lọc gió, khử mùi, cửa gió tươi cũng như các thiết bị phụ khác được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ. Năng suất lạnh không quá 7 kW (24.000 Btu/h). Máy điều hoà cửa sổ có ưu nhược điểm chủ yếu sau : b. Ưu điểm: Chỉ cần cắm phíc điện là máy chạy, không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao. Có sưởi Êm mùa đông bằng bơm nhiệt. Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gío tươi. c. Nhược điểm: Nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh nhờ themostat với độ giao động khá lớn, độ Èm tương đối biến đổi theo nên khống chế được độ Èm, điều chỉnh theo kiểu ON-OFF. Khả năng làm sạch không khí kém. Độ ồn cao, khó bố trí trong phòng hơn so với loại hai cụm. Phải đục một khoảng để bố trí máy. d. Phạm vi sử dụng: Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình. Không sử dụng cho các toà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc. 2.2.2.Máy điều hoà hai côm. a. Đặc điểm: Máy điều hoà hai cụm là máy điều hoà được phân ra làm hai cụm, một cụm đặt trong nhà và một cụm đặt ngoài trời. Cụm ngoài trời gồm lốc (máy nén), động cơ quạt hướng trục. Hai cụm được nối với nhau bằng các đường ống gas đi về. Đường ống nước ngưng từ dàn bay hơi ra và đường dây điện đôi khi được bố trí dọc theo hai đường ống này và bọc thành một búi ống. Máy điều hoà hai cụm có ưu nhược điểm sau đây : b.Ưu điểm: máy điều hoà hai cụm giảm được tiếng ồn trong nhà rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên sử dụng rộng rãi trong gia đình. Dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn lạnh và dàn nóng, Ýt phụ thuộc vào kết cấu nhà, đỡ tốn diện tích lắp đặt, chỉ phải đục tường một lỗ nhỏ có đường kính 70 mm, đảm bảo thẩm mỹ cao. c.Nhược điểm: là không lấy được gió tươi nên cần có quạt lấy gió tươi ống dẫn gas dài hơn, dây điện dài hơn, giá thành đắt hơn so với máy điều hoà 1 cục. Hình 2.2. Máy điều hoà 2 côm. d. Phạm vi sử dụng: thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình. Khó sử dụng cho các toà nhà cao tầng vì làm mất mỹ quan. 2.3. HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ (TỔ HỢP GỌN). 2.3.1. Máy điều hoà tách. 2.3.1.1.Máy điều hoà tách không ống gió . a. Đặc điểm. Có thể nói, nhiều máy điều hoà tách của hệ thống điều hoà gọn và của hệ thống điều hoà cục bộ chỉ khác nhau về kích cỡ máy hay năng suất lạnh. Do năng suất lạnh lớn hơn nên kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu dáng hơn. Cụm dàn nóng có kiểu quạt hướng trục thổi lên trên với 3 mặt dàn. Cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiều ngoài loại treo tường còn có loại treo trần, giấu trần, kê sàn, giấu tường… b. Ưu nhược điểm của các lọai máy này giống như máy cục bộ 2 côm. c. Nhược điểm chính của máy này là không có khả năng lấy gió tươi nên cần có quạt thông gió đặc biệt cho các không gian đông người hội họp, làm việc khi gió lọt qua cửa không đủ cung cấp ôxi cho phòng. Thường người ta bố trí quạt xả gắn trên tường sát trần nhà. Không khí nóng bốc lên trên được hút xả ra ngoài, không khí tươi sẽ tự động lọt vào phòng qua các kẽ hở như khe cửa sổ, cửa ra vào, hoặc chớp gió bố trí ở cửa ra vào. Thông gió theo kiểu này dễ gây động sương vì khí tươi có nhiệt độ và độ Èm lớn. d. Phạm vi ứng dụng. Máy điều hoà tách không ống gió thường sử dụng cho các hội trường, nhà khách, nhà hàng tương đối rộng. 2.3.1.2.Máy điều hoà có ống gió. a. Đặc điểm. Máy điều hoà tách có ống gió thường được gọi là máy điều hoà thương nghiệp kiểu tách, năng suất lạnh từ 24.000 Btu/h. Dàn lạnh bố được trí quạt ly tâm cột áp nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác Loại máy điều hoà này gồm 2 chủng loại: loại một chiều và loại hai chiều nóng lạnh. b. Ưu nhược điểm cũng tương tự tách không ống gió có khác là cửa gió tươi, cần có tiêu âm trên đường ống hút và cấp nếu dùng cho điều hoà tiện nghi. c.Phạm vi ứng dụng. Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, cửa hàng thương nghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xưởng sản xuất, phòng thí nghiệm, bệnh viện, trường học, văn phòng, trung tâm thể thao, hội trường, rạp hát,… 2.3.2.Máy điều hoà nguyên cụm. 2.3.2.1.Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió. a. Đặc điểm. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió lá máy điều hoà có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu dùng cho thương nghiệp. Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn liền với nhau và thành một khối duy nhất. Quạt dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy được bố trí ống phân phối gió lạnh và ống gió hồi. Ngoài khả năng lắp máy trên mái bằng của phòng điều hoà còn có khả năng lắp máy ở ban công hoặc mái hiên phía sau phòng, sau đó bố trí đường ống gió cấp, đường gió hồi hợp lý và đúng kỹ thuật. Dàn ngưng giải nhiệt bằng gió. b. Máy điều hoà lắp mái có ưu điểm cơ bản: Do máy được sản xuất và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuổi thọ và mức độ hoạt động cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối đường ống gió là sẵn sàng hoạt động. Lắp đặt nhanh chóng, vận hành bảo dưỡng, vận chuyển dễ dàng. Có cửa lấy gió tươi. c. Phạm vi ứng dụng. Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở lớn, cửa hàng thương nghiệp, siêu thị, nhà hàng,phân xưởng sản xuất, phòng thí nghiệm, bệnh viện, trường học, văn phòng, trung tâm thể thao, hội trường, rạp hát,… 2.3.2.2.Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước. a. Đặc điểm. Do bình ngưng giải nhiệt nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và thể tích lắp đặt như dàn ngưng giải nhiệt gió nên thường được bố trí với máy nén và dàn bay hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh. Toàn bộ máy và thiết bị lạnh nh­ máy nén, bình ngưng, dàn bay hơi và các thiết bị khác được bố trí gọn trong một vỏ dạng tủ. phía trên dàn bay hơi là quạt ly tâm. Do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nước. Tủ có cửa lấy gió cấp để lắp đường ống gió phân phối và cửa gió hồi cũng nh­ cửa lấy gió tươi, các phin lọc trên đường ống gió. b. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước có ưu nhược điểm: - Được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nước làm mát và hệ thống ống gió nếu cần là sẵn sàng hoạt động. - Vận hành kinh tế trong điều kiện tải trọng thay đổi. - Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên nghành lạnh, vận hành, bảo dưỡng, vận chuyển dễ dàng. - Có cửa lấy gió tươi. - Bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất (sợi, dệt,…) và các cửa hàng, siêu thị chấp nhận độ ồn cao. d. Phạm vi sử dụng. Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở, cửa hàng thương nghiệp, siêu thị, nhà hàng, phân xưởng sản xuất, phòng thí nghiệm, bệnh viện, văn phòng, trung tâm, thể thao, rạp hát,… 2.3.3.Máy điều hoà VRV. a.Đặc điểm. Do các hệ thống ống gió và sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ Èm, ống quá cồng kềnh, tốn nhiều không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều vật liệu làm đường ống nên hãng Daikin của Nhật Bản đưa ra giải pháp VRV là điều chỉnh năng suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh. Thực chất, là phát triển máy điều hoà tách về mặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh trực tiếp đặt trong các phòng ( lên 8 thậm trí 16 dàn lạnh), tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường ống giữa cụm dàn nóng và dàn lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn, mà từ trước chỉ hầu như chỉ có hệ thống điều hoà trung tâm nước đảm nhiệm, vì so với ống gió thì ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều. b. Máy điều hoà VRV có ưu điểm: - Điều chỉnh năng xuất lạnh theo máy biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0 đến 100% gồm 21 bậc, đảm bảo năng suất lạnh lại rất hiệu quả. - Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm. - Các máy VRV có dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau. - Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất lượng cao. - Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi Êm trong phòng cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi hiệu suất cao. - Giống như máy điều hoà 2 cụm, máy VRV có nhược điểm là không lấy được gió tươi nên Daikin đã thiết kế thiết bị hồi nhiệt lấy gió tươi đi kèm rất hiệu quả. Thiết bị thu hồi nhiệt này không những hạ được nhiệt độ còn hạ được cả độ Èm của gió tươi đưa vào phòng. Hình 2.3.Phương án bố trí máy điều hoà VRV. 1-cụm dàn nóng; 2- cụm dàn lạnh bay hơi trực tiếp. d. Phạm vi ứng dụng: sử dụng thích hợp cho nhà cao tầng, văn phòng, khách sạn,… 2.4.HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ TRUNG TÂM NƯỚC. a. Đặc điểm. Hệ thống điều hoà trung nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 70C để làm lạnh không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ thống điều hoà trung tâm nước chủ yếu là: - Máy làm lạnh nước (Water chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ 120 C xuống 70C. - Hệ thống làm lạnh nước. - Hệ thống nước giải nhiệt. Hình 2.4.Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nước đơn giản. 1-máy nén; 2- bình ngưng; 3- tiết lưu; 4- bình bay hơi; 5- bơm giải nhiệt; 6- tháp giải nhiệt; 7- bơm nước lạnh; 8- bình dãn nở. - Nguồn nhiệt để sưởi Êm dùng để điều chỉnh độ Èm và sưởi Êm mùa đông thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở cung cấp. - Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi Êm không khí bằng nước nóng FCU và AHU. - Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và cung cấp không khí. - Hệ thống tiêu âm và giảm âm. - Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ Èm trong phòng, điều chỉnh gió tươi, gió hồi, phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và diều khiển cũng nh­ báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống. Nước lạnh được làm lạnh trong bình bay hơi xuống 70 C rồi được bơm nước lạnh đưa đến các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU, ở đây nước thu nhiệt trở của không khí nóng trong phòng, nóng lên 120C và lại được bơm đẩy trở lại bình bay hơi để tái làm lạnh xuống 70 C, khép kín vóng tuần hoàn lạnh. - Có 2 loại máy lạnh làm lạnh nước đó là: + Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước. + Máy làm lạnh nước giải nhiệt bằng gió. b. Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm cơ bản là: + Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước tuần hoàn nên không độc hại. + Có thể khống chế nhiệt Èm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì vi khí hậu tốt nhất. +Thích hợp cho các toà nhà cao tầng nh­ khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan. + Èng nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng. + Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi,… + Ýt phải bảo dưỡng sửa chữa. + Năng suất lạnh gần nh­ không bị hạn chế. c. Nhược điểm: + Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exrgr khá phức tạp đặc biệt do động Èm vì độ Èm ở Việt Nam quá cao. + Lắp đặt khó khăn. + Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề. + Cần định kỳ sửa chữa máy lạnh và các dàn FCU.  CHƯƠNG III. TÍNH NHIỆT, ÈM THỪA CỦA CÔNG TRÌNH . Mục đích tính toán cân bằng nhiệt cho công trình là xác định nhiệt thừa QT và Èm thừa WT đây là cơ sở để chọn phương án điều hoà không khí ( chọn hệ thống, công suất máy và cách bố trí thiết bị ). 3.1.CHỌN CẤP ĐIỀU HOÀ CHO CÔNG TRÌNH. Để tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí cần xác định trước các trạng thái không khí trong nhà và ngoài trời. Thường chỉ quan tâm nhiệt độ và độ Èm tương đối được gọi chung là thông số tính toán. Có nhiều quan điểm khác nhau khi chọn các thông số tính toán của không khí ngoài trời. Theo các tài liệu tham khảo người ta thường chọn nhiệt độ tính toán ngoài trời theo cấp điều hoà không khí. Hệ thống điều hoà không khí được phân ra làm 3 cấp. - Hệ thống cấp I: duy trì các thông số trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời từ trị số cực tiểu (mùa lạnh) đển trị số cực đại (mùa nóng ). Hệ thống cấp I có độ tin cậy cao nhưng đắt tiền nên chỉ sử dụng trong những trường hợp đòi hỏi chế độ nhiệt Èm nghiêm ngặt và độ tin cậy cao. - Hệ thống cấp II: duy trì các thông số nhiệt Èm trong nhà ở một phạm vi cho phép sai lệch không quá 200 h trong một năm, nghĩa là thông số trong nhà có thể cho phép sai lệch so với chế độ tính toán khi nhiệt độ, độ Èm ngoài trời đạt giá trị cực đại hoặc cực tiểu. - Hệ thống cấp III: duy trì các thông số trong một phạm vi cho phép sai lệch tới 400 h trong 1 năm. Hệ thống cấp 3 có độ tin cậy không cao, nhưng rẻ tiền vì vậy được dùng phổ biến trong các công trình dân dụng nơi công cộng (rạp hát, thư viện, hội trường,..) hoặc trong các xí nghiệp không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt Èm. - Đối với hệ thống cấp I: + Mùa nóng chọn tN = tmax; φ N = φ (tmax); + Mùa lạnh chọn tN = tmin; φ N = φ (tmin); - Đối với hệ thống cấp II: + Mùa nóng chọn tN = 0,5(tmax+ttbmax); φ N = 0,5.[ φ (tmax) + φ (tmintb)]; + Mùa lạnh chọn tN=0,5(tmin+ttbmin); φ N = 0,5.[ φ (tmax) + φ (tmintb)]; - Đối với hệ thống cấp III: + Mùa nóng chọn tN=ttbmax; φ N = φ (tmaxtb); + Mùa lạnh chọn tN=ttbmain; φ N = φ (tmintb); Đối với công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh –UBNH Tỉnh Hà Tĩnh do không yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ Èm do đó ta chọn hệ thống điều hoà cấp III. Hệ thống này có ưu điểm hơn so với hệ thống cấp I và cấp II về giá trị kinh tế là gía thành lắđặt rẻ, vốn đầu tư vừa phải, phù hợp với điều kiện nước ta hiện nay. 3.2.CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN. Thông số tính toán ngoài trời chọn tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN )5687-1992 và 4088-85 đã được trình bày trong bảng PL 17 [2], trong đó độ Èm ngoài trời tính toán lấy, ở thời điểm (13 h-15 h) giê trong ngày tương ứng với tháng tính toán (kí hiệu φ13- 15). Ở đây ta chỉ xét trường hợp công trình sử dụng điều hoà cho mùa hè. Do đó chỉ xác định nhiệt độ và độ Èm tính toán cho mùa hè. Trong TCVN 4088-85 không cho trị số φ 13-15 nên theo TCVN 5678-92 hướng dẫn xác định số φ 13-15 nh­ sau. Từ bảng N2 [2] tra trị số ttbmaxcủa tháng tính toán (tháng 8). Từ bảng N3 [3] tra trị số ttbmin của tháng tính toán (tháng 8). Theo tài liệu [2], tính trị số nhiệt độ điểm A: t A=0,5(ttbmax+ttbmin); Từ trạng thái có nhiệt độ ttbmin và độ Èm φ ( tra theo bảng A1, PL16 [2] của tháng tương ứng, mùa hè theo (tháng 8) dóng theo đường d = const đến gặp đường đẳng nhiệt ttbmax đã tra được ở trên, xác định được trị số φ 13-15. 0,5(ttbmax+ttbmin) ttbmax φ13÷15 φtb φ=1 d g/kg t0C d = const Hình 3.1.phương pháp xác định độ Èm lóc 13 đến 15 giê theo chỉ dẫn của TCVN 5678-1992 từ các số liệu của TCVN 4088-85. Hệ thống điều hoà không khí cấp III. Thông số về nhiệt độ và độ Èm. Công trình được xây dựng tại Hà Tĩnh theo bảng N2 và N3 TCVN 4088-85 [2]. tmax= 41,10C (bảng N4), (tháng 8); ttbmax =33,60C (bảng N2), (tháng 8); ttbmin =25,60C (bảng N3), (tháng 8); Độ Èm tương đối trung bình tháng nóng nhất (tháng 8) là 78% bảng A1, PL 16 [2]. Trị số nhiệt độ tA =0,5 (ttbmax +ttbmin ),(tháng 8); tA =0,5 (33,6+25,6)=29,60C; φ = φ = 78% Từ điểm có trị số nhiệt độ ttbmin= 25,60C ( tháng 8) và độ Èm φ = 78% dóng theo đường đẳng dung Èm (d = const )đến gặp đường tA =29,60C tại điểm φ =65%, đó là độ Èm ngoài trời tính toán. Hình 3.2.Đồ thị I-d xác định độ Èm tính toán. Vậy thông số tính toán của không khí ngoài trời ở Hà Tĩnh đối với hệ thống điều hoà không khí về mùa hè. t N= 33,60C, φ N = 65%; tT = 250C, φ T = 65%; Sảnh và hành lang được coi nh­ không gian đệm. t N = 33,60C, φ N = 65%, t T = 280C, φ T = 65%; Với việc chọn như vậỵ ta xác định được độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán giữa không khí và không gian điều hoà và ngoài trời. - Bề mặt bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí . Độ chênh nhiệt độ giữa hội trường và không khí ngoài trời. Δt = tN - tT = 33,6 - 25 = 8,60C; Độ chênh nhiệt độ giữa hành lang và không khí ngoài trời. Δt = tN - tT = 33,6 - 28 = 5,60C; - Bề mặt bao che không tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài (không gian đệm). Δt3 = tN – tT = 28 - 25 = 30C; 3.3.NHẬN XÉT KẾT CẤU XÂY DỰNG CỦA CÔNG TRÌNH. Theo thiết kế của công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh, công trình gồm 3 tầng. Các phòng hành chính từ tầng 1 đến tầng 3 đều được trang bị điều hoà ( trừ các phòng phụ, kho, WC). 3.4.TÍNH DIỆN TÍCH SÀN, TƯỜNG KÍNH, TƯỜNG KHÔNG CÓ KÍNH, CỬA SỔ KÍNH CỦA TOÀN BỘ CÔNG TRÌNH THEO CÁC HƯỚNG ĐỊA LÝ. - Kích thước của cửa kính ra vào sảnh và hành lang tầng 1. Hướng Đông có 2 loại: a 1 = 4,8 m; a 1 = 2,1 m; h 1 = 3,5 m; h 1 = 2,5 m; F 1 = 16,8 m2; F 1 = 5,25 m2; Hướng Bắc và hướng Nam: a 1 = 3,6 m: h 1 = 3,2 m; F 1 =11,5 m2; Hướng Tây: a 1 = 2,4 m; h1 = 2,5 m; F1 = 6 m2; - Kích thước cửa ra vào của hội trường: a 2 = 2,5 m; h2 = 2,7 m; F2 = 6,48 m2; - Kích thước cửa ra vào các phòng khác có 2 loại: uuohhhiôjjgg fhhh okppuuuu a 3 = 2,4 m; a 3 = 1,2 m; h3 = 2,5 m; h 3 = 2,5 m; F3 = 6 m2; F 3 = 3 m2; - Kích thước cửa sổ kính các phòng: a 4 = 2,5 m; h 4 = 2,4 m; F 4 = 6 m2; - Chiều cao thực của tầng 1: 4,5 m; Chiều cao tính toán ở tầng 1 là:3,7 m; - Chiều cao thực của tầng 2 là: 4,7 m; Chiều cao tính toán ở tầng 2 là: 3,9 m; - Độ cao của trần giả là: 0,8 m; - Chiều cao của các tường kính và cửa kính là: 2,5 m; Bảng 3.1. Bảng tính diện tích tường sàn và cửa ở tầng1. Tên phòng cần ĐHKK. Diện tích sàn (nền) m2. Diện tích tường gạch m2. Diện tích cửa sổ và cửa ra vào bằng kính, m2. Diện tích tường kính, m2. Đông (HĐN) Tây (HTN) Nam (HTB) Bắc (HĐB) Đông (HĐN) Tây (HTN) Nam (HTB) Bắc (HĐB) Đông (HĐN) Tây (HTN) Nam (HTB) Bắc (HĐB) Phòng hội trường 811,62 159,5 (29,6) 259,2 (312,58) 63,72 (312,58) 63,72() 6.48 (6,48) 6,48 (12,96) (6,48) (6,48) 0 0 27 27 Sảnh và hành lang 413 45,6 0 47,88 47,88 27,3 0 11,52 11,52 27 0 40,5 40,5 Phòng101 29,16 21 14,3 15 21 0 0 6 0 0 6,75 0 0 Phòng102(phòng103) 29,16 18 15 21 21 3 6 0 0 0 0 0 0 Phòng 104 29,16 21 14,3 21 15 0 0 0 6 0 6,75 0 0 HĐN-Hướng Đông Nam. HTN- Hướng Tây Nam HTB-Hướng Tây Bắc. HĐB-Hướng Đông Bắc. Ghi chú: Giá trị trong ngoặc tương ứng với các hướng:HĐN, HTN, HTB, HĐB. Bảng 3.2.Bảng tính diện tích tường, sàn và cửa ở tầng 2và phòng máy ở tầng 3. Tên phòng cần ĐH KK Diện tích sàn (nền) m2. Diện tích tường gạch m2. Diện tích cửa kính ra vào, m2. Diện tích tường kính, m2. Đông Tây Nam Bắc Đông Tây Nam Bắc Đông Tây Nam Bắc Phòng 201 29,6 21 8,3 15 7,5 0 6 6 3 0 6,75 0 6,75 Phòng 202 14,58 7,53 3,78 21 21 3 3 0 0 0 3,75 0 0 Phòng 203 29,16 15 7,5 21 21 6 6 0 0 0 7,5 0 0 Phòng 204 14,58 7,53 3,78 21 21 3 3 0 0 0 3,75 0 0 Phòng 205 29,16 21 8,3 7,5 15 0 6 3 6 0 6,75 10,5 0 Phòng Máy 29,16 19,89 39,96 7,97 7,97 0 0 2,2 2,2 0 0 0 0 Sảnh và hành lang 466 85,86 0 76,95 76,95 0 6 3 0 40,5 0 78 78 3.5.TÍNH NHIỆT, ÈM CHO CÔNG TRÌNH. 3.5.1.Xác định nguồn nhiệt. Nhiệt toả vào phòng từ các nguồn nhiệt khác nhau nh­: do người, máy móc, chiếu sáng, dò lọt không khí, bức xạ mặt trời,nhiệt truyền (thẩm thấu ) qua kết cấu bao che… Phương trình cân bằng nhiệt có dạng: QT = Qtoả + Qtt QT- Nhiệt thừa trong phòng , W; Qtoả - Nhiệt toả ra trong phòng,W; Qtt - Nhiểt truyền từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, W. Qtoả = Q1 + Q2 +Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 , W. Q1- Nhiệt toả từ máy móc, W. Q2- Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng, W. Q3- Nhiệt toả từ người, W. Q4- Nhiệt toả từ bán thành phẩm, W. Q5- Nhiệt toả từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt, W. Q6- Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, W. Q7- Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che, W. Q8- Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa, W. Qtt = Q9 + Q10 + Q11 , W. Q9- Nhiệt truyền qua vách, W. Q10- Nhiệt truyền qua trần, W. Q11- Nhiệt truỳen qua nền, W. 3.5.2.Xác định nguồn Èm thừa trong phòng điều hoà ,WT. WT = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 , kg/s. W1- Lượng Èm do người toả vào phòng, kg/s. W2- Lượng Èm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s. W3 – Lượng Èm do bay hơi từ sàn Èm, kg/s W4 – Lượng Èm do hơi nước nóng toả vào phòng, kg/s. W5- Lượng Èmdo không khí lọt mang vào, kg/s. Ghi chú: đối với công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh -UBNH Tỉnh Hà Tĩnh thì không có Q4 và Q5 và bỏ qua W2, W3, W4. 3.6.áP DỤNG TÍNH CHO PHÒNG HỘI TRƯỜNG. 3.6.1.Nhiệt toả từ máy móc Q1. Khi máy móc, dụng cụ điện chỉ phát nhiệt thì nhiệt toả ra bằng công suất ghi trên máy, do đó ta tra theo công suất thực tế của các thiết bị. 3.6.2.Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q2. Q2= Ncs, W. Ncs-Tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, W. Hoặc có thể tính nhiệt của đèn chiếu sáng theo m2.Theo tiêu chuẩn chiếu sáng lấy 10 W/m2 diện tích sàn. Do sân khấu bố trí thêm thiết bị đèn màu với tổng công suất 2000 W. Nên : Q2 = 10. 811 +2000 = 8220,8 ,W. 3.6.3.Nhiệt toả từ người, Q3. Nhiệt toả từ người được xác định theo công thức sau: Q3 = n.q, W. Trong đó: q (W/ người)- Nhiệt toả từ một người, tra theo bảng 3.1[2]. q = 80 kcal/h -đối với người ở trạng thái tĩnh lại (hội trường); q = 125 kcal/h- đối với người ở trạng thái lao động nhẹ (sân khấu). n- số người. Số người ở hội trường 400 người, ở ban công là: 120 người và ở sân khấu là: 170 người. Vậy: Q3 = [(400 +120).80 +170.125].1,163 = 73094,55; W. 3.6.4.Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, tường kính, Q6. Q6 = Is.Fk ., W. Is(W/m2) – cường độ mặt trời lên mặt đứng, phụ thuộc vào hướng địa lý. Tra theo bảng 3.2 [2]. Fk (m2)- Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán. t1 = 0,9 –hệ số trong suốt của kính 1 líp. t2= 0,8- hệ số bám bẩn. t3 = 0.75 hệ số khúc xạ của cửa kính một lớp khung kim loại. = 0,6 hệ số tản xạ do che nắng bằng dèm che trong. Do hội trường bao bọc bằng hệ thống sảnh nên chỉ có một phần diện tích của sân khấu tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. Tường kính hướng bắc tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. Q b= I s. Fs = 134.27.0,9.0,8.0,75.0,6 = 1172,2 W. Q n= I s. Fs = 87.27.0,9.0,8.0,75.0,6 = 761,1 W. Q6 = 1172,2+ 761.1=1933,3 W. 3.6.5. Nhiệt truyền qua mái có thể tính theo biểu thức sau: Q7 = 0,055.k.F.εsIs. Trong đó: W/mk- hệ số toả nhiệt phía trong nhà. W/mk- hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà. Hình 3.3.Mô tả cơ cấu mái: - tra PL 15 [2]-hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của vật liệu kết cấu bao che. Is- cường độ bức xạ mặt trời tra bảng 3.2 [2] theo phương ngang. Q7 = 0,055.2,2+ [461,7+349,9].0,8.425 = 33389,2W 3.6.6. Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa: Q8. Nhiệt do dò lọt không khí qua cửa tính theo công thức. Q8= L8( IN-IT); W L8- lượng không khí dò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa, kg/s. Được tính theo biểu thức L8= 1,2..V kg/h. - hệ số kinh nghiệm, xác định theo bảng 4.20 [1] V- thể tích phòng m. Vht = 461,7.11 = 5078,7 m/h. Vsk = 349,9. 8,4 = 2939 m/h. Vậy: V = 8017,7 m/h. tra bảng 4.20.[1].Ta có = 0,35. IN, IT- entanpy của không khí ngoài nhà và trong nhà J/kg. Tra theo đồ thị I –d [2]. L8 = 1,2.0.35.8017,7 = 3367,43 kg/h. Từ điều kiện nhiệt độ, độ Èm trong nhà và ngoài trời tN = 28C, = 65% ,tT =25C,=65%. Tra đồ thị I-d [2] ta được: IN = 16,3 kcal/kg, IT =13,8 kcal/kg. Q8 = 3367,43(16,3-13,8) .1,163 = 9790,79 W. Vậy nhiệt toả Qtoa= Q2 + Q3+ Q6+ Q7+ Q8 Qtoa= 8220,8+ 73094,55 + 1933,3 + 33398,2 + 9790,79 Qtoa =126437,74 W. 3.6.7.nhiệt thẩm thấu qua vách Q9. Nhiệt thẩm thấu qua vách bao che do chênh lệch nhiệt độ đựơc tính theo công thức; Q9=Σ k I .Fi. Δt I W. k i –hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che thứ i, W/mK Fi – diện tích bề mặt kết cấu bao che thứ i, m2. Δt1 – hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng được xác định ở mục 3.2. Nhận xét: ta thấy kết cấu bao che của toàn bộ công trình bao gồm tường xây bằng gạch đỏ, vữa trát xi măng, tường kính, của nhôm kính…được trình bày trên hình vẽ 3.1. Hình 3.4.a. Kết cấu tường gạch. Hình 3.4.b. Kết cấu tường kính. - Lớp vữa trát có chiều dày δ = 0,01 m. Lớp gạch xây dân dụng δ = 0,2 m. 1- Hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trát xi măng λ = 0,93 w/mk. 2- Hệ số dẫn nhiệt của lớp tường gạch λ = 0,82 w/mk 3- Tường kính có chiều dày số dẫn nhiệt của lớp vữa trát xi măng δ 1 = 0,01 m. Hệ số dẫn nhiệt của lớp kính phổ thông λ1 =0,93 w/mk. Kính tường, kính cửa, và kính cửa sổ được làm cùng lọai δ1 =0,01 m. Do kết cấu bao che (tường gạch, tường kính, cửa sổ kính) tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài hoặc gián tiếp với không khí do đó hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che được xác định như sau: Tường gạch tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài φN = 20 W/mK, φT = 10 W/mK. Tường gạch tiếp xúc trực tiếp với không khí (không gian đệm) φ N = 10 W/mK, φ T = 10 W/mK. Với tường kính và cửa sổ kính. Tường kính tiếp xúc trực tiếp với không khí. Kk= Từơng hướng Đông tiếp xúc với sảnh chính. QĐ= k.EĐ= 2,15.178,2.3 = 1149,39 W Từ hướng Đông Nam tiếp xúc với sảnh phụ. QĐN = k.FĐN. = 2.15.161,7.3 = 1042,96 W Do FĐN = FĐB QĐN = QĐB = 1042,96 W Tường hướng Tây Bắc, Tây Nam tiếp xúc với sảnh phụ. QtB= QTN = k. FTB. Δt = 2,15.132,77.3 = 856,36 W Phần sân khấu: Từơng hướng Tây tiếp xúc với không gian đệm. QT= k. FT. Δt =2,15.259,2.3 = 1671,84W Tường hướng Bắc và Nam tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. QT = 2,4( 63,72+63,72).8.6 = 2630,36W Q9 = 1149,39 + 2.1042,96 + 2.856,36 + 4302+4948 Q9 = 9250W 3.6.8 Nhiệt qua trần.Q10 Nhiệt thẩm thấu qua trần được xác định theo[1]. Q10=k10.F10.. K10 đã xác định ở trên. F10 diện tích trần hoặc mái. 0,7( 33,6-25 ) = 6,02 - do trần có không gian đệm. Q10= 2,2 [ 349,9 + 461,7 ].0,02 = 10748,83 W 3.6.9.Nhiệt thẩm thấu qua nền.Q11 Biểu thức tính Q11 giống nh­ Q9 ,Q10: Q11 = = 0,7( 33,6-25 ) = 6,020C Nền có chiều dài a = 18,6 m, rộng b = 21,6 m. Do vậy có thể chia làm 4 dải nền nh­ sau: F1 = 4( a+b ) = 4( 18,6+21,6 ) = 161 m F2 = F1 – 48 = 161- 48 = 113 m F3 = F1- 80 = 162- 80 = 81 m F4= ( a- 12 )( b- 12 ) = ( 18,6- 12 )( 21,6- 12 ) = 63,36 m2 Q1n = k1.F1. = 0,47.161.6,02 = 455,5 W Q2 n= k2.F2. = 0,23.113.0,02 = 156,46 W Q3 n= k3.F3. = 0,12.81.6,02 = 58,85 W Q4 n= k4.F4. = 0,07.63,36.6,02 = 26,69 W Qhtn = Q1n+Q2n + Q3n + Q4n Qhtn = 455,5 + 156,46 + 58,5 + 26.69 = 697,15 W. - Nền sân khấu: Sàn sân khấu có chiều dài a = 32,4m, rộng 10,8m do đó ta chia làn 3 dải nền. F1 = 4( 32,4 + 10,8 ) = 172,8 m F2 = 172,8 – 48 = 124,8 m F3 = 172,8 – 80 = 92,8 m Q1n = 172,8 .0,47.6,02 = 488,9 W. Q2n = 124,8 .0,23. 6,02 = 172,9 W. Q3n = 92,8. 0,12. 6,02 = 67 W. Qskn = 488,9 + 172,79 + 67 =729,69 W. Q11 = Qhtn + Qskn =697,15 + 729,69 =1425,84 W. Qtt = Q9 + Q10 + Q11 =9250 + 10748,83 + 1425,84 Qtt = 21424,67 W. Vậy: QT = Qtoả + Qtt =126437,74 + 21424,67 = 147862,4 W, 3.6.10.Tính cân bằng Èm. Vì ở đây là hội trường nên lượng Èm đưa vào chủ yếu là do người toả ra và do lượng không khí lọt mang vào. Lượng Èm do người toả ra được tính theo công thức. W1 = n.gn. 10-3 kg/h. Trong đó: gn ( kcal/h) – toả Èm của mỗi người trong đơn vị thời gian tra bảng 3.4 [2]. N – số người .(số người dưới hội trường là 520 người và trênkhu vực sân khấu là 170 người). W1 = (520.50 + 170.55).10-3 = 35,35 kg/h. Lượng Èm do lọt không khí mang vào: W2 = L8(dN - dT).10-3 kg/h. dN,dT-dung Èm được xác định từ nhiệt độ, độ Èm trong phòng và ngoài trời: tT =250C, φT = 65%, tN = 280C, φN =65% , tra đồ thị I-d [2] ta được: dT =13 g/kg, dN =15,5 g/kg. L8 = 3367,43kg/h dã xác dịnh ở trên. W5 = 3367,43(15,5 -13).10-3 =8,4 kg/h. Vậy WT =W1 + W5 =35,35 + 8,4 =43,75 kg/h. 3.6.11.Kiểm tra đọng sương trên vách. Với φ N = 20 W/m2K, φT= 10 W/m2K theo [1]. Từ tN =280C, φN = 65% tra đồ thị I-d [2] ta được tNS = 20,70C. Hình 3.5.đồ thị I-d của không khí Èm. Ta thấy k = 2,4 < kmax = 48,66 .Vậy không có hiện tượng đọng sương vách. Vậy nhiệt thà và Èm thừa của hội trường là: QT = 147862,4 W. WT = 45,73 g/kg. 3.7.TÍNH CHO SẢNH VÀ HÀNH LANG TẦNG 1. 3.7.1.Nhiệt toả từ các máy móc dùng điện, Q1 = 0 3.7.2. Nhiệt toả từ các thiết bị chiếu sáng Q2. Q2 = 10.413 = 4130 W. 3.7.3.Nhiệt do người toả ra, Q3. Q3 =68 .80. 1,163 =6326,72 W. 3.7.4.Nhiệt bức xạ qua cửa kính, tường kính, Q6. Q6 =Is .FI . W. IS- Tra theo bảng 3.2 [2] theo các hướng. Các giá trị của tương tù nh­ phần trên . Nhiệt bức xạ qua tường, cửa kính hướng đông. QbxĐ= 182. ( 27+27,3 ) 0,9.0,8.0,75.0,6 = 3201,96 W. Nhiệt bức xạ qua tường và cửa kính hướng Nam. QbxN = 87. ( 11,52+ 40,5 ) 0,9.0,8.0,75.0,6 = 1466,34 W Nhiệt bức xạ qua tường và cửa kính hướng Bắc. QbxB = 134. ( 40,5 + 11,52 ) 0,9.0,8.0,75.0,6 = 2258,5 W Q6 = QbxĐ + QbxN + QbxB Q6 = 3201,96 + 1466,34 + 2258,5 = 6926,79 W 3.7.5.Nhiệt toả do bức xạ mặt rời qua bao che, Q7. Nhiệt bức xạ qua bề mặt tường gạch. Q7 = 0,055 .k.Ft εS .Is ,W. IS- Tra bảng 3.2.[2] theo các hướng. εS =0,42 tra bảng 4.10 [1]. Nhiệt bức xạ qua tường hướng Đông. QbxĐ =0,055 . 2,4. 45,6.0,42.182 = 460 W. Nhiệt bức xạ qua tường hướng Bắc. QbxB =0,055 . 2,4. 47,88.0,42.134 = 355,69 W. Nhiệt bức xạ qua tường hướng Đông. QbxN = 0,055 . 2,4. 47,88.0,42.87 = 230,93 W. Vậy: Q7 = QbxĐ + QbxB + Qbx N Q7 =460 + 355,69 + 230,93 = 1046,62 W. 3.7.6. Nhiệt toả do lọt không khí qua cửa, Q8. Q8 = L8 ( IN -IT), kW. Từ nhiệt độ, độ Èm bên trong và bên ngoàI tT =280C , φ T =65%, tN =33,60C, φN =65% .Tra đồ thị I –d [2] ta được: IT =16,3 kcal/kg, dT =15,5 g/kg và IN =21 kcal/kg, dN =21,3 g/kg. L8 =1,2 ξ .V, kg/h. Trong đó: V =F.h =413 . 3,7 =1528 m2. V =1528 m2 tra bảng 4.20 [1] ξ = 0,5. L8 = 1,2 .0,5 .1528 = 916,8 kg/h. Vậy Q8 = 916,8.( 21 –16,3 ).1,163 = 5011,32 W ( Vì 1kcal/h =1,163 W ) Tổng nhiệt toả: Qtoả = Q1 + Q2 + Q3 +Q6 + Q 7 + Q8 Qtoả = 0 + 4130 + 6326,72 + 6926 ,79 + 1046,62 + 5011,32 Qtoả = 23441,45 W. 3.7.7.Nhiệt truyền qua vách bao che, Q9. Nhiệt truyền qua vách bao che do chênh lệch nhiệt độ được tính theo công thức: Q 9 = ΔΣki.FI . Δ t, W. Như đã trình bày ở trên ta có: Tường hướng Đông tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. QĐt = k. .FĐt .Δt = 2,4 .45,6 .5,6 = 612,86 W. Tường hướng Nam, hướng Bắc đều tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoàI lạI có cùng diện tích bề mặt nên: QNt = QBt = k. .FNt . Δ t = 2,4 .47,88 .5,6 = 643,5 W. Vậy: Q9 = QĐt + 2.QNt = 612,86 + 2.643,5 = 1899,86 W. 3.7.8.Nhiệt truyền qua nền, Q11. Q11 =kI. FI . Δ t ,W. Tính toán như phần trên ta có: Δ t =0,7. ( tN –tT ) =0,7.( 33,6-28 ) = 3,92 W. Do sảnh bao quanh hội trường nên chỉ có 1 dải nền. Q11 = 0,47.413.3,92 =760,9 W. Vậy: Qtt =Q9 + Q11 =1899,86 + 760,9 = 2660,76 W. QT =Qtoả + Qtt =23441,45 +2660,76 =26102,2 W. 3.7.9.Tính cân bằng Èm. WT = W1 + W5, kg/h. Èm đưa vào ở đây chủ yếu là do không khí lọt mang vào và một phần Èm do người toả ra. - Lượng Èm do người toả ra . W1 = 68 .50.10-3 = 3,4 kg/h. - Lượng Èm do không khí lọt mang vào. W5 = L8(dN-dT),kg/s. W5 = 916 (21,3-15,5).10-3 =5,32 kg/h. Vậy: WT = W1 + W5 =3,4 +5,32 = 8,72 kg/h. 3.7.10.Kiểm tra sự đọng sương trên vách. Từ tN = 33,6C, φN = 65% tra đồ thị I – d [2] ta được tS = 26C. KMAX = với φ N = 20W/mk. Ta được Kmax = Với K < Kmax Không có hiện tượng đọng sương trên vách. 3.8. TÍNH TƯƠNG TỰ LẦN LƯỢT NHƯ CÁC BƯỚC Ở TRÊN ĐỐI VỚI PHÒNG CÒN LẠI TA ĐƯỢC KẾT QUẢ GHI TRÊN CÁC BẢNG SAU: 3.4 Các phòng tương ứng với các tầng sau: Phòng 101, 102, 103, 104: tầng 1. Phòng 201, 202, 203, 204, 205 : tầng 2. Tầng Tên phòng Q2 (W) Q3(W) Q6(W) Q7(W) Q8(W) Q9(W) Q10(W) Q11(W) QT(W) WT(kg/h) 1 101 291,6 1050,78 567,2 0 758,89 987,79 0 82,5 3747,46 1,14 1 104 291,6 1059,78 567,2 0 758,89 987,79 0 82,5 3747,46 1,14 1 102 291,6 1059,78 530,7 0 758,89 696,6 0 82,5 3420 1,4 1 103 291,6 1059,78 530,7 0 758,89 696,6 0 82,5 3420 1,14 2 Sảnh 4660 7226 8411,67 19171,4 5006,78 3222,37 5741 0 53439 9,37 2 201 291,6 1059,78 1337,95 1194,64 799,9 558,3 359,25 0 5606,44 1,2 2 205 291,6 1059,78 1337,95 1199,64 799,9 558,3 359,25 0 5606,44 1,2 2 202 145,8 529,89 398 599,8 399,95 262 192,65 0 2527,9 0,56 2 204 145,8 529,98 398 599,8 399,95 262 192,45 0 2527,9 0,56 2 203 291,6 1059,75 796 1199,64 799,9 351,55 359,25 0 4757,74 1,2 3 Phòng máy 291,6 290,75 277,73 0 277,43 489,43 359,25 0 1708,76 0,63 Kiểm tra đọng sương ta thấy K< Kmax nên không có hiện tượng đọng sương trên vách. Vậy tổng nhiệt thừa của công trình QT = 264473,8 Tổng Èm thừa của công trình WT =71,75 kg/h. Chương IV: thành lập sơ đồ điều hoà không khí, xác định công suất lạnh, năng suất gió. 4.1.THÀNH LẬP SƠ ĐỒ VÀ TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ. Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập và tính toán trên kết quả các tính toán cân bằng nhiệt Èm, 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. 4.1.1.Thành lập và tính toán sơ đồ. Theo các kết quả tính toán ở chương 3 ta đã xác định được các giá trị nhiệt thừa và Èm thừa để xác định hệ số góc tia quá trình tự thay đổi trạng thái của không khí trong không gian điều hoà như sau: trong đó QT là nhiệt thừa, WT là Èm thừa. Căn cứ vào các thông số tính toán đã đựơc xác định ta thành lập sơ đồ điều hoà không khí : Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập theo các phương án: - Sơ đồ thẳng. - Sơ đồ có tuần hoàn không khí 1 cấp. - Sơ đồ có tuần hoàn không khí 1 cấp. Mỗi phương án đều có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với từng công trình nhất định. Do đó việc lựa chọn một sơ đồ điều hoà không khí thích hợp cho một công trình đòi hỏi người thiết kế phải nghiên cứu cả về kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế để tìm ra phương án tối ưu nhất. Đối với công trình Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh - UBNH Tỉnh Hà Tĩnh thì sơ đồ điều hoà không khí được lựa chọn là sơ đồ có tuần hoàn không khí 1 cấp. So với sơ đồ thẳngthì sơ đồ này tiết kiệm năng lượng hơn do có một phần không khí lạnh được dùng tuần hoàn trở lại máy nén làm giảm công suất lạnh và năng suất gío, điều này dẫn đến máy nén sẽ làm việc nhẹ tải hơn, do đó giảm được chi phí đầu tư cũng như chi phí vận hành, đồng thời tuổi thọ của máy được nâng cao. So với sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp, thiết bị của sơ đồ tuần hoàn một cấp đơn giản hơn nhiều mà vẫn đảm bảo các thông số vi khí hậu ( về nhiệt độ, độ Èm, tốc độ gió, nồng độ chất độc hại và độ ồn của không khí ) mà công trình đã yêu cầu, do đó giảm được chi phí đầu tư. Hình 4.1.Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn không khí 1 cấp. 1- Cửa lấy gió tươi, 2 – Buồng hoà trộn, 3 – Thiết bị xử lý không khí, 4 – Quạt gió, 5 - Đường ống gió tới gian máy, 6 – Gian máy, 7 – Miệng thổi, 8 – Miệng hút, 9 – Èng gió hồi, 10 – Lọc bụi, 11- Quạt gió hồi, 12 – Cửa lấy gió thải. Trên đồ thị I- d (hình 4.2) trạng thái không khí ngoài trời ký hiệu bằng điểm N ứng với các thông số tính toán (tN,,φN). Trạng thái không khí trong nhà ký hiệu bằng điểm T ứng với các thông số tính toán (tT,φT ). Điểm C biểu diễn trạng thái không khí do hoà trộn, vị trí điểm C được xác định trên đường nối TN theo tỷ lệ hoà trộn LN : LT. Như vậy TC và NC biểu diễn qua trình hoà trộn. Điểm thổi vào V nằm trên tia TV có hệ số góc VT - là qúa trình tự thay đổi trạng thái của không khí do nhận nhiệt thừa và Èm thừa trong phòng. Trạng thái không khí cuối quá trình xử lý nhiệt Èm ký hiệu là 0 với φ0 = 0,9 - 0.95 % nối C với 0, ta được đoạn C0 biểu diễn quá trình làm lạnh, làm khô không khí. φN = 65% φ N = 95% φ = 100% 0 Hình 4.2. Đồ thị I-d biểu diễn quá trình xử lý không khí mùa hè. Trạng thái không khí thổi vào điểm V phải có nhiệt độ chênh lệch so với nhiệt độ trong phòng tV = tT – (7- 100C). Nếu nhiệt độ thổi vào quá thấp thì phải tiến hành sấy cấp hai. Về mùa hè theo tài liệu [2] ta có công thức sau: - Năng suất gió của hệ thống : Trong đó: - Vị trí điểm hoà trộn H được xác định theo tỉ lệ hoà trộn. hoặc Hoặc có thể xác định C qua Ic, dc. Ic = IT ( LT/LH ) + IN( Ln/LH ); dc = dT ( LT/LH ) + dN( Ln/LH ); Năng suất lạnh cần thiết: Q0= LH ( IC – I0 ), kW. Năng suất lạnh làm khô: W = LH( dC- d0 ), kg/s. 4.1.2. thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí ( ĐHKK) cho hội trường. Từ trạng thái không khí ngoài trời (N), trạng thái không khí trong nhà (T), lượng nhiệt thừa Qt và lượng nhiệt Èm thừa WT. N: tN = 28C, φN = 65%, IN = 68 kJ/kg, dN = 15,5 g/kg T: TT = 25C, φT = 65%, IT = 57,7 kJ/kg, dT = 13 g/kg QT = 147862,4 W = 532202,9 kJ/kg. WT = 43,75 kg/h. Hệ số góc tia quá trình biến đổi trạng thái không khí trong phòng εT; εT = Từ điều kiện nhiệt độ, độ Èm trong nhà và ngoài nhà tT = 25C, φT = 65%,tN = 28C, φN = 65%, ta xác định được điểm T và N. Tia quá trình εT đi qua T và cắt đường φ = 95C tại V (17C, 95% ). Trong đó : TC và NC- quá trình hoà trộn không khí tái tuần hoàn có trạng thái T và gió tươi trạng thái T và gió tươi trạng thái N; Cv- quá trình làm lạnh và khí Èm; VT- quá trình tự biến đổi trạng thái của không khí để khử QT WT theo[1] . Ta có t0 = 17C, φ0 = 95%, I0 = 46 kJ/kg; d0 = 11,8 g/kg; ( điểm thổi vào V, nếu bỏ qua tổn thất nhiệt ở quạt và đường ống thì V cũng là trạng thái khí cuối quá trình làm lạnh, nghĩa là coi O V theo [2]. φN = 100% φN = 95% φN = 65% Hình 4.3. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp mùa hè. Kiểm tra điều kiện vệ sinh không khí thổi vào. TV tT – ( 7- 10) C, theo thiết kế không khí được thải từ trên cao xuống do vậy tV = 17C 25 – 10 = 15C, thoả mãn điều kiện vệ sinh. Năng suất gió của hệ thống được xác định theo công thức. LH = Trong đó : LH = LN- LT, kg/h. LN- lượng không khí cần bổ sung được xác định theo điều kiện vệ sinh. LN ( 30- 35) n, kg/h ( n- số người trong phòng ). Víi LN phải thoả mãn điều kiện LN 10% LH. Vì hội trường không thường xuyên đóng cửa nên ta chọn LN = 30.n kg/h LN = 30 ( 400 + 120 + 170 ) = 20700 kg/h. Do lượng không khí lọt L8 = 3561,43 kg/h nên lượng không khí cần bổ xung thêm là: LNbs= 20700 – 356143 = 17138,57kg/h. Ta thấy %, đảm bảo việc cung cấp ôxi cho hội trường. LT = LH – LN = 45487 – 17138,57 = 28348,43 kg/h. Vị trí điểm hoà trộn C được xác định theo tỉ lệ hoà trộn. hoặc IC = Công suất lạnh cần thiết : Q0 = LLT [IC- I0] = 45487. [60,87 - 46 ]/3600 = 187,88 kW. Năng suất làm khô: W = LH( dC – d0 ) = 45487. ( 13,76 - 11,8).10 = 89,15kg/h. 4.1.3. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí cho sảnh và hành lang tầng 1. Hoàn toàn tương tự nh­ thành lập tính toán sơ đồ điều hoà không khí cho hội trường tầng 1: N: tN = 33,6C, φN = 65%,: IN = 87,9kJ/kg, dN = 121,3/kg T: tT = 28C, φT = 65%, IT = 68,2kJ/kg, dT = 15,5g/kg QT = 26102,22W = 93950 kJ/kg WT = 8,72 kg/h. Hệ số góc tia quá trình biến đổi trạng thái không khí trong phòng. εT = Kẻ tia quá trình εT đi qua T cắt đường φN = 95%, tại V(19C, 95%) Theo [2] điểm thổi vào V, nếu bỏ qua tổn thất nhiệt ở quạt và đường ống thì V cũng là trạng thái không khí cuối quá trình làm lạnh, nghĩa là coi V0. Ta có t0 = 19C, φN = 95%,: IN = 52,3kJ/kg d0 = 13g/kg. Kiểm tra điều kiện vệ sinh không khí thổi vào. tVtT – ( 7- 10 ), theo thiết kế không khí được thổi vào từ trên cao xuống do đó ta chọn, tVtT – 10 với tT = 25. Vậy tV = 1925 –10 = 15 thoả mãn điều kiện vệ sinh. Năng suất gió của hệ thống được xác định theo công thức. LH = Trong đó LH = LN + LT, kg/h. LN: Lượng không khí được bổ sung, được xác định từ điều kiện vệ sinh. LN ( 30 đến 35)n kg/h ( n- số người trong phòng). Víi LN phải thoả mãn điều kiện LN 10%LH. Do sảnh không thường xuyên đóng cửa nên ta chọn LN = 30.n,kg/h Diện tích sàn tra từ bảng 3.1: Fs = 413 m, chọn 6 m/người. Suy ra LN , thoả mãn điều kiện. LN10%.LH. Do L8 = 916,8 kg/h LN cần = 2065 - 916,8 = 1148,2 kg/h. Ta thấy: % đảm bảo việc cung cấp ôxi cho Sảnh Suy ra LT = LH – LN = 5946,2 - 1148,2 = 4978 kg/h. Vị trí điểm hoà trộn C được xác định theo tỷ lệ hoà trộn. . Năng suất cần thiết: Q0 = LH( IC- I0 ) = 5946,2 ( 71,97- 52,3)/3600 = 32,48 kW. Năng suất khô: W = LH ( dc – d0 ) = 5946,2 ( 16,5 – 13). 10 = 20,8 kg/h. Cách thành lập, tính toán sơ đồ điều hoà không khí ở trên cho ta thấy việc thành lập tính toán sơ đồ điều hoà không khí cho các phòng tiếp theo tương tự nh­ ở hội trường và sảnh. Do đó ta thành lập được bảng 4.1. Bảng tính thông số sơ đồ điều hoà không khí và năng suất gió của các phòng còn lại. Vậy: Tổng năng suất lạnh của công trình Q0 = 332,94kW. Tổng năng suất gió của công trình LH = 74933,59 kg/h IN (kJ/kg) 87,9 87,9 87,9 87,9 87,9 87,9 87,9 IT (kJ/kg) 57,7 57,7 68,2 57,7 57,7 57,7 57,7 φT (%) 65 65 65 65 65 65 65 φD (%) 95 95 95 95 95 95 95 φ% ( %) 65 65 65 65 65 65 65 tV (°C) 17 17 17 17 17 17 17 tT (°C) 25 25 25 25 25 25 25 TN (°C) 33,6 33,6 33,6 33,6 33,6 33,6 33,6 εT (kJ/kg) 11831,8 10798 20527,6 16816,1 16247,68 14270,5 9762,47 WT (kg/h) 1,14 1,14 9,37 1,2 0,56 1,2 0,63 QT (kJ/kg) 13488,3 12.309,89 192344,3 20179,3 9098,7 17124,59 6150,36 Tên phòng Phòng101, và 104 Phòng 102 Phòng102 Sảnh và hành lang Phòng 201 Phong 205 Phòng 202 Phòng 204 Phòng 203 Phòng máy Tầng 1 2 3 W (kg/h) 2,65 2,53 38,7 3,3 1,47 2,93 2,3 Q0 (kW) 5,1 4,67 61,2 6,85 3,2 6 3,74 LT (kg/h) 995,62 894,97 10683 1572,4 701,46 1311,24 473,3 LN (kg/h) 157,23 157,23 1414 152,36 76,2 152,36 152,36 LH ( kg/h) 1152,85 1052,2 12097 1724,7 776,66 1463,6 525,67 dC (g/kg) 14,1 14,2 16,2 13,7 13,7 13,8 16,2 d0( g/kg) 11,8 11,8 13 11,8 11,8 11,8 11,8 dT (g/kg) 13 13 15,5 13 13 13 13 dN (g/kg) 21,3 21,3 21,3 21,3 21,3 21,3 15,3 IC (kJ/kg) 61,8 62 70,5 60,3 60,6 60,8 71,6 IV (KJ/kg) 46 46 52,3 46 46 46 46 Tầng 1 2 3 CHƯƠNG 5: CHỌN MÁY VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 5.1. KHÁI NIỆM CHUNG. Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học và khoa học nên hệ thống điều hoà không khí phần lớn đã được chế tạo thành các tổ hợp nguyên cụm hoàn chỉnh hoặc các tổ hợp gọn…vừa đảm bảo được chất lượng, tuổi thọ, độ tin cậy cao của hệ thống, đơn giản được hầu hết các công việc thiết kế tính toán riêng lẻ các bộ phận rời rạc như: máy nén, thiết bị ngưng tụ , bay hơi, tiết lưu… Còng nh­ hệ thống lạnh, năng suất lạnh của hệ thống không phải cố định mà luôn luôn thay đổi theo điều kiện môi trường, hay Q0 = f(t0,tk). Nhà chế tạo thường cho năng suất lạnh của máy điều hoà không khí ở dạng đồ thị và bảng phụ thuộc vào nhiệt độ trong nhà và bên ngoài Catalog kĩ thuật. Nói chung khi chọn máy điều hoà không khí cần thoả mãn các điều kiện sau đây: Phải chọn máy đủ năng suất lạnh yêu cầu ở đúng chế độ làm việc tính toán. Nếu do đòi hỏi của chủ đầu tư hoặc tính chất quan trọng của công trình đôi khi cần đến năng suất lạnh dự trữ. Tổng năng suất lạnh của máy chon phải lớn hơn hoặc bằng năng suất tính toán ở chế độ làm việc thực tế đã cho. Vì Q0 = f( t0,tk ) nên năng suất thực tế của một máy điều hoà không phải cố định nh­ giá trị ghi trên các máy. Phải chọn máy lạnh có năng suất yêu cầu thiết kế. Năng suất gió trong Catalog máy phải bằng hoặc lớn hơn năng suất gió tính toán. Nếu không đảm bảo được năng suất gió, máy điều hoà sẽ không đạt được năng suất lạnh tính toán, do chế đọ lệch khỏi chế độ mà máy có thể sinh ra năng suất lạnh yêu cầu. 5.2. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CHO CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM VĂN HOÁ HÀ TĨNH – UBND TỈNH HÀ TĨNH. Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh UBND Tỉnh Hà Tĩnh là một công trình công cộng, thường tập trung nhiều người. Với đặc điểm kiến trúc tương đối phức tạp. Mà trong điều kiện của nước ta hiện nay việc sử dụng hệ thống điều hoà không khí thế nào cho phù hợp với công trình vẫn đảm bảo không gian thẩm mỹ. Ta thấy trung tâm văn hoá Hà Tĩnh là một công trình dân dụng và không đòi hỏi nghiên ngặt về độ Èm, vấn đề chủ yếu ở đây là quan tâm đến nhiệt độ và tiếng ồn. Đây là một công trình công cộng, với số lượng phòng không nhiều nhưng mỗi phòng có chức năng riêng, đặc biệt là hội trường, sân khấu, ở dây đòi hỏi nghiêm ngặt về độ ồn, do đó việc bố trí điều hoà không khí thế nào đảm chất lượng, thẩm mỹ và giá thành kinh tế là một vấn đề khó. Bởi số người làm việc thường nhiều và tập trung đông. Vấn đề đặt ra: là chọn thiết bị thế nào cho phù hợp, vận hành đơn giản, thiết bị dễ thay thế khi hỏng hóc, an toàn, dễ vận hành, không gây cháy, nổ,… thiết bị không quá cồng kềnh. Kết hợp với phân tích cấu tạo, nguyên lý làm việc, ưu nhựơc điểm của các hệ thống điều hoà không khí ở chương 2 và mặt bằng công trình cho phép ta lựa chọn hệ thống điều hoà tách có ống gió 5.3. CHỌN MÁY( CHỌN DÀN NÓNG, DÀN LẠNH ). Từ đặc điểm kết cấu xây dựng của công trình, để giảm tính tổn thất cục bộ, giá thành khi lắp đặt đường ống, vận hành và bảo dưỡng em chia công trình thành 2 khu vực điều hoà. Khu 1 gồm sân khấu, hội trường, sảnh tầng 1, tầng hai và phòng máy. Khu 2 gồm các phòng còn lại nh­ 101, 102, 103, 104, 201, 202, 203, 204 và 205. 5.3.1. Chọn cụm máy cho khu 1( out-door Unit). 5.3.1.1. Chọn cụm máy ngoài ( Out. Door Unit). Công suất lạnh của khu 1 là Q0 = 285,3 kW, ta chọn ba tổ hợp dàn nóng dạng tủ (Out- door unit ) của hãng TOSHIBA có công suất lạnh định mức của một tổ hợp ( gồm 5 tủ ghép thành ) là Q0 = 128,76 kW ( ở t1 = 25, tn =33,6 ) Công suất của ba tổ hợp dàn là Q0 = 386,28 kW. Các thông số của một tổ hợp dàn nóng dạng tủ một chiều chỉ làm dàn lạnh. Model MMY - 46001.T8 Gồm một máy điều khiển bằng Inverter M 1001 T8 và 4 máy chế độ tải không đổi Constant M 10018 Nguồn yêu cầu: 400V/ 3pha / 50 Hz Dòng làm việc: 86 A Dòng cài đặt : 18,2 A Mức tiêu thụ điện năng: 51,0 kW Dòng tức thời lớn nhất: 130 A Kích thước của tủ: Cao x Rộng x Dài = 1700 x 900 x 750 mm Tổng khối lượng của tổ hợp: 1300 kg Inverter 270 kg / Constant 260 kg / Constant 260 kg / Constant 250 kg / Constant 250 kg Dàn sử dụng máy nén kiểu kín có tổng công suất động cơ là 34,5 kW. Quạt sử dụng ở đây là quạt kiểu hướng trục ( 5 quạt ). Lưu lượng gió của mỗi quạt là 10 000 m/h. Công suất động cơ của mỗi quạt là 0,35 kW ( Vậy tổng 5 quạt là 1,75 kW ) Inverter 7,5 kW/ Constant 7,5 kW/ Constant 7,5 kW / Constant 6,0 kW/ Constant 6,0 kW - Môi chất lạnh R22, tổng khối lượng nạp của toàn tổ hợp dàn là 49kg. Inverter nạp 17 kg/ Constant nạp 9 kg/ Constant nạp 9 kg/ Constant nạp 7 kg/ Constant nạp 7 kg Những đặc điểm của hệ thống ống dẫn. Kích thước của ống gas 28,6mm Kích thước ống lỏng 12,7 mm Kích thước ống cân bằng 9,5 mm 5.3.1.2. Chọn dàn lạnh. Với tổng năng suất lạnh của khu vực 1 là : Q0 = 296,14 kW ta chọn: 10 giàn lạnh kiểu dấu trần MMD – 0961H với năng suất lạnh của mỗi dàn Q0 = 27,96 kW ( tT = 25C ). Với tổng công suất lạnh của 10 dàn lạnh là : Q0 = 279,6 kW. 6 dàn lạnh treo tường MMK – 0241H, với công suất lạnh của một dàn là Q0 = 7,06 kW ( ở tT = 25C ). Vậy công suất lạnh của 6 dàn là: Q0 = 42,36 kW 1 dàn lạnh treo tường loại MMK - 0151H có công suất lạnh Q0 = 5,56 kW ( ở tT = 25C, tN = 33,6C ) 4 dàn lạnh đặt sàn( floor standing Cabinet ) MML - 0241H có công suất lạnh Q0 = 7,06 kW ( ở tT = 25C, tN = 33,6C ). *Các thông số của dàn lạnh kiểu MMD – 0961H. - Kích thước bên ngoài: Cao x Rộng x Dài = 470 x 1380 x 1250 mm. -Tổng khối lượng của dàn : 150 kg. - Dàn sử dụng quạt ly tâm có: năng suất gió (dòng khí theo tiêu chuẩn) là 4200 m3/h. - Công suất động cơ quạt: 370 x 3 W. - Dàn được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa. - Đặc điềm của hệ thống ống dẫn của dàn: Kích thước ống gas: Φ 28,6 mm. Kích thước ống lỏng: Φ 12,7 mm. *Các thông số của dàn.Model máy MMK- 0241 H. Công suất lạnh Q0 = 7,06kW ( ở t1 = 25C, tN = 33,60C ) và Q0 = 7,1 kW ( ở t = 27C,tN = 35C). - Nguồn điện yêu cầu: 230 /1 pha / 50 HZ - Dòng làm việc: 0,55 A - Dòng cài đặt: 1,1 A - Kích thước bên ngoài: Cao x Rộng x Dài = 630 x 950 x 230 mm. - Tổng khối lượng của dàn: 25 kg. Dàn sử dụng quạt ly thổi ngang có: - Động cơ quạt có ba tốc độ ( High/ Mid/ Low ). + High – tốc độ cao: 1200 m/h + Mid - tốc đọ trung bình: 1020 m/h + Low – tốc độ thấp : 900 m/h - Dàn sử dụng bộ điều khiển từ xa. * Các thông số của dàn MMK – 0181 H. Nguồn điên yêu cầu: 230V ( 220 – 240V)/ 1pha/ 50 Hz. Dòng làm việc: 0,48 A. Dòng cài đặt: 0,8 A. Điên năng tiêu thụ: 0,103 kW. Kích thước của dàn: Cao x Rộng x Dài = 368 x 1055 x 210 mm. Tổng khối lượng của dàn: 19 kg. Dàn sử dụng quạt thổi ngang động cơ quạt có 3 tốc độ: + High – tốc độ cao: 780 m/h. + Wid - tốc độ trung bình : 660 m/h. + Low - tốc độ thấp: 600 m/h. Dàn được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa. Công suất động cơ quạt 30 kW. * Chọn dàn lạnh dạng tủ đặt sàn ( sử dụng cho sân khấu ). Ta có thể lựa chọn dòng khí thổi ngược lên và mặt trước. * Sự lựa chọn dòng khí thổi mặt trước hoặc dòng khí ngược lên. Bởi vì có thể đảo vị trí đẩy của phên sắt ngược lên. Chỉnh hai dòng khí có thể xảy ra sự chọn lựa mặt trước hoặc ngược lên. Sự điều chỉnh dòng khí có chọn lọc dễ điều hành nhiều hơn, thích hợp cho lắp đặt bằng nguồn năng suất hiệu quả phụ thuộc vào thao tác. Với kích thước chỉ cao 63 cm. Với kích thước gọn với chiều dài 95 cm, chiều rộng 23 cm và chiều cao 63 cm. Diện tích lắp đặt ( chiếm chỗ ) 0,22 m. Có thể chọn 4 hệ thống ống dẫn bên ngoài hấp dẫn. Hệ thống ống dàn lạnh. Có thể lắp ráp ( từ 1 trong 4) hướng hệ thống đường ống dẫn. Sự điều hành hệ thống dựa trên sự xác định vị trí ( thiết lập ) lắp đặt. Các thông số của dàn.Model máy 0241 H. Công suất lạnh Q0 = 7,06kW ( ở t1 = 25C, tN =33,60C ) và Q0 = 7,1 kW ( ở t = 27C, tN = 35C). Kích thước bên ngoà: Cao x Rộng x Dài = 630 x 950 x 230 mm. Tổng khối lượng của dàn: 40kg. Dàn sử dụng quạt ly tâm có: Động cơ quạt có ba tốc độ ( High / Mid / Low ). + High – tốc độ cao: 1080 m/h + Mid - tốc đọ trung bình: 930 m/h + Low – tốc độ thấp : 780 m/h Công suất động cơ quạt: 70W Đặc điểm của hệ thống ống nối của dàn. Èng gas Φ 15,9 mm . Èng láng Φ 9,5 mm. 5.4. CHỌN CHO KHU VỰC HAI. 5.4.1. Chọn cụm nóng. Công suất lạnh của toàn bộ khu vực 2 là Q0 = 45,64 kW, ta chọn 2 tổ hợp dàn nóng dạng tủ của hãng TOSHIBA, công suất lạnh của tổ hợp dàn là Q0 = 27,96 kW ( ở tT = 25C, tN= 33,6C ). * Các thông số của tổ hợp dàn nóng 1 chiều MMY – 1001 TB. - Tổ hợp dàn Inverter MMY – M1001T8. Nguồn điện yêu cầu: 400V ( 380 – 415 V )/3pha/50Hz. Dòng làm việc: 18,2A. Dòng cài đặt: 18,2A. Điện năng tiêu thụ: 11,7 kW. Dòng tức thời lớn nhất: 60A ( dòng khởi động). Kích thước của dàn: Cao x Rộng x Dài = 1700 x 990 x 750 mm. Tổng khối lượng của dàn 270 kg. Dàn sử dụng máy nén kiểu kín với công suất động cơ ( máy nén ) là 7,5kW. Dàn sử dụng quạt hướng trục có công suất động cơ quạt là 0,35kW, với lưu lượng gió 10 000 m/h. Dàn sử dụng môi chất lạnh R22, khối lượng môi chất nạp là 17 kg. Những đặc điểm của hệ thống ống dẫn. Kích thước ống gas : Φ 28,6mm . Kích thước ống lỏng : Φ 12,7mm . Kích thước ống cân bằng: Φ 9,5mm . 5.4.2. Chọn dàn lạnh. Theo tính toán tải nhiệt và lập sơ đồ điều hòa không khí ta tính được công suất lạnh của từng phòng, công suất lạnh được tính toán trình bày ở bảng 4.1. Em đưa ra phương án chọn dàn lạnh cho khu vực hai là: Dàn lạnh treo tường MMK- 0121H, MMK – 0181H và MMK 0241H. * Các thông số của dàn lạnh MMK - 0121H. - Ta chọn 3 dàn Model MMK – 0121H. Nguồn điện yêu cầu 230V/ 1pha/ 50Hz. Dòng làm việc: 0,28 A. Dòng cài đặt : 0,63 A. Điện năng tiêu thụ: 0,061 kW. Kích thước của dàn: Cao x Rộng x Dài = 368 x 895 x 210 mm. Tổng khối lượng của dàn: 18 kg. Dàn sử dụng quạt thổi ngang( Cross- flow fan ). Động cơ quạt có 3 tốc độ ( High / Mid / Low) + High – tốc độ cao : 600 m3/h. + Mid - tốc độ trung bình : 540 m3/h. + Low – tốc độ thấp : 480 m3/h. - Dàn được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa . *Các thông số của dàn lạnh MMK - 0181H. - Ta chọn 3 dàn Model MMK – 0181H. Nguồn điện yêu cầu: 230V / 1pha / 50Hz. Dòng làm việc: 0,48 A. Dòng cài đặt : 0,8 A. Điện năng tiêu thụ: 0,103 kW. Kích thước của dàn: Cao x Rộng x Dài = 368 x1055 x 210 mm. Tổng khối lượng của dàn: 19 kg. Dàn sử dụng quạt thổi ngang( Cross- flow fan ). Động cơ quạt có 3 tốc độ( High/Mid/Low) + High – tốc độ cao : 780m3/h. + Mid - tốc độ trung bình : 660m3/h. + Low – tốc độ thấp : 600m3/h. - Dàn được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa . * Các thông số của dàn lạnh MMK - 0241H. - Ta chọn 3 dàn Model MMK – 0241H. Nguồn điện yêu cầu 230V/ 1pha/ 50 Hz. Dòng làm việc: 0,55 A. Dòng cài đặt : 1,1 A. Điện năng tiêu thụ: 0,115 kW. Kích thước của dàn: Cao x Rộng x D ài = 368 x 1430 x 210 mm. Tổng khối lượng của dàn: 25 kg. Dàn sử dụng quạt thổi ngang( Cross- flow fan ). Động cơ quạt có 3 tốc độ ( High / Mid/ Low) + High – tốc độ cao : 1200 m3/h. + Mid - tốc độ trung bình : 1020 m3/h. + Low – tốc độ thấp : 900 m3/h. - Dàn được điều khiển bằng bộ điều khiển từ xa . 5.5. BÈ TRÍ THIẾT BỊ. - Hội trường, sân khấu, sảnh và hành lang tầng 1 và tầng 2, phòng máy cùng chung các tổ hợp dàn nóng ( 3 tổ hợp) được đặt trên mái tầng thượng. Các dàn lạnh được lắp cho các phòng và hành lang, các đường ống được trình bầy theo bản vẽ số: 1,2,3,4. Phần các phòng còn lại cùng chung hai cụm dàn nóng( hai tủ ) được đặt trên ban công phía sau tầng hai. Các dàn lạnh được lắp cho các phòng, các đường ống được trình bày theo bản vẽ số: 1,2,3,4 5.6. TÍNH CHỌN HỆ THỐNG CUNG CẤP KHÔNG KHÍ. 5.6.1.Tính chọn miệng thổi cho hội trường. Vì ở đây các dàn lạnh dấu trần nên ta chọn làm hai đường ống gió từ dàn đến hai miệng thổi, do đó ta chỉ tính toán cho các dàn lạnh còn lại hoàn toàn tương tự. Chọn tốc độ gió tại vùng làm việc 0,3 – 0,5 m/s. + Lưu lượng không khí qua mỗi miệng thổi là, Lưu lượng không khí của một dàn lạnh dấu trần là L = 4200 m/h. L Đối với n 11 m nên ta chọn vận tốc gió ra khỏi miệng thổi. V0 = 5 m/s. Tiết diện của họng thổi được tính nh­ sau: F0 = - Ta chọn đoạn ống từ dàn lạnh đến miệng ống có tiết diện tròn F0 = 0,116 m, vậy có đường kính. d = Kích thước miệng thổi được tính nh­ sau: - Ta chọn miệng thổi hình vuông có diện tích Fm = a.a( m) - Với diện tích họng thổi đã được xác định d = 384 mm - Vậy đường kính tương đương đương của miệng thổi: a = 1,5.d = 1,5.384 = 576 mm, chọn a = 500 mm chọn miệng thổi kích thước 500.500 mm. Tính lại tốc độ không khí tại miệng thổi ω0 = Tốc độ gió tạI vùng làm việc áp dụng công thức: ω h = ω 0 Trong đó m là hệ số phụ thuộc vào loại miệng thổi ta chọn m = 1,3. Vậy ω h = 5.6.2. Tính chọn miệng hồi cho hội trường. Từ mục 4.1.2 phần 4 ta có lưu lượng gió hồi chiếm 54,3% lưu lượng gió cấp. Lưu lượng gió hồi: Vh = 54,3 %, Vc = 54,3%.17138,57 = 10682,47 m/h Vì lưu lượng gió hồi lớn nên ta12 chọn miệng ( hồi cho 6 dàn dấu trần ). Chọn miệng hút loại khe có lưu lượng qua mỗi miệng hút là 890 m/h. Tốc độ gió gần miệng hút Whót = 4 m/s. Tiết diện họng hồi được xác định nh­ sau: Đoạn ống từ dàn lạnh miệng ống hồi là ống tiết diện tròn F0 = 0.06 m, Vậy ta có đường kính Kích thước của miệng hồi được tính như sau. - Ta chọn miệng hồi hình chữ nhật có tiết diện Fm = a.b ( m) - Với kích thước họng hồi đã xác định d = 276 mm. Từ d = 276 mm tra bảng 7.3. [1] ta được a = 500 mm, b = 150 mm Vậy kích thước miệng hồi là: a. b = 500 . 150 mm. 5.6.3.Tính chọn miệng thổi cho sảnh. Vì ở đây các dàn lạnh dấu trần nên ta chọn làm hai đường ống gió từ dàn đến hai miệng thổi, do đó ta chỉ tính toán cho các dàn lạnh còn lại hoàn toàn tương tự. Chọn tốc độ gió tại vùng làm việc 0,3 – 0,5 m/s. + Lưu lượng không khí qua mỗi miệng thổi là, Lưu lượng không khí của một dàn lạnh dấu trần là L = 4200m/h. L Đối Sảnh với có độ cao 3 m nên ta chọn vận tốc gió ra khỏi miệng thổi. V0 = 3 m/s. Tiết diện của họng thổi được tính nh­ sau. F0 = - Ta chọn đoạn ống từ dàn lạnh đến miệng ống có tiết diện tròn F0 = 0,043m, vậy có đường kính. d = Kích thước miệng thổi được tính nh­ sau: - Ta chọn miệng thổi hình vuông có diện tích Fm = a.a( m) - Với diện tích họng thổi đã được xác định d = 234 mm Vậy đường kính tương đương đương của miệng thổi: a= 1,5.d = 1,5.234 = 351 mm, chọn a = 400 mm chọn miệng thổi kích thước 400 . 400 mm. Tính lại tốc độ không khí tại miệng thổi. ω0 = Tốc độ gió tại vùng làm việc áp dụng công thức: ω h = ω 0 Trong đó m là hệ số phụ thuộc vào loại miệng thổi ta chọn m = 1,3. Vậy: ω h= 5.6.4.Tính chọn miệng hồi cho sảnh . Từ mục4.1.3 phần 4 ta có lưu lượng gió hồi chiếm 80% lưu lượng gió cấp. Lưu lượng gió hồi : Vh = 80%, Vc = 80%.1148,2 = 918,56 m/h Vì lưu lượng gió hồi lớn nên ta chọn 2 miệng hút loại khe mỗi miệng có lưu lượng qua mỗi miệng hút là 229,64 m/h. Tốc độ gió gần miệng hút Whót = 4 m/s. Tiết diện họng hồi được xác định nh­ sau: Đoạn ống từ dàn lạnh miệng ống hồi là ống tiết diện tròn F0 = 0.039m, Vậy ta có đường kính Kích thước của miệng hồi được tính như sau. Ta chọn miệng hồi hình chữ nhật có tiết diện Fm = a.b ( m) Với kích thước họng hồi đã xác định d = 143 mm. Từ d = 143 mm. Tra bảng 7.3.[1] ta được a = 175 mm, b = 125 mm. Vậy kích thước mệng hồi là: a. b = 175. 125 mm. 5.6.5. Tính chọn quạt cấp gió tươi cho khu vực 1. Theo kết quả tính toán ở bảng 4.1 chương 4 ta có năng suất gió cần thiết là: LH = 78025,37 kg/h = 65021,14 m3/ h = 18,06 m3/s . Vậy theo kinh nghiệm và theo bảng7.22 [1] ta chọn loại quạt hướng trục N quạt MO có một số đặc tình kỹ thuật sau: N quạt MO Tốc độ Năng suất Cột áp Hiệu suất 7 Vg/s 16 vg/ph 960 m3/h 2,00 m3/h 7200 Pa 98 mmH20 10,0 η,% 50 5.6.6.Tính chọn cách nhiệt đường ống gió. Theo kinh nghiệm ta chọn vật liệu cách nhiệt là bông thuỷ tinh có độ dày δCN = 50 mm MỤC LỤC Chương I. Ảnh hưởng của môi trường khí hậu đến con người và sản xuất………………………………………………………………………… 1 1.1. Đại cương...…………………………………………………………. 1 1.2. Nhiệt độ.…………….………………………………….……........ 2 1.3. Độ Èm tương đối (φ)……………………………………..…...….... 4 1.4. Tốc độ lưu chuyển của không khí (φk)………………..………....... 5 1.5 Nồng độ chất độc hại……………………………………………..... 6 1.6 Độ ồn………………………………………………………..…........ 7 Chương II. Các hệ thống điều hoà không khí thông dụng……………..... 9 2.1. Phân loại hệ thống điêù hoà không khí………………………...…… 9 2.2. Hệ thống điều hoà cục bộ……………………………...……………. 10 2.2.1.Máy điều hoà cửa sổ……………………………...………….….. 10 2.2.2.Máy điều hoà hai cụm……………………………………….…... 11 2.3. Hệ thống điều hoà (tổ hợp) gọn…………………………………….... 12 2.3.1. Máy đIều hoà tách…………………………………………...….. 13 2.3.1.1. Máy điều hoà tách không gió……………………………….. 13 2.3.1.2. Máy điều hoà tách có ống gió………………………..……... 13 2.3.2. Máy điều hoà nguyên cụm…………………………………….... 14 2.3.2.1.Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt gió……………...……. 14 2.3.2.2. Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước…...…………..... 15 2.3.3. Máy điều hoà VRV……………………………………………. 15 2.4. Hệ thống điều hoà trung tâm nước……………………..….………... 17 Chương III. Tính nhiệt, Èm thừa của công trình…………………….…. 20 3.1.Chọn cấp điều hoà cho công trình …………………………...…….... 20 3.2. Chọn thông số tính toán ……………………………………..……... 21 3.3. Nhận xét kết cấu xây dựng của công trình………………………….. 24 3.4. Tính diện tích sàn, tường kính, tường không có kính, cửa sổ kính cửa toàn bộ công trình theo các hướng địa lý……………..…………….. 24 3.5. Tính nhiệt cho công trình……………………………………….…. 28 3.5.1.Xác định nguồn nhiệt …………………………………………… 28 3.5.2. Xác định nguồn nhiệt Èm thừa trong phòng điều hoà……...……. 28 3.6. Áp dông cho phòng hội trường………………………………………. 29 3.6.1. Tính nhiệt toả từ máy móc Q1……………………….…………... 29 3.6.2. Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng Q2 29 3.6.3. Nhiệt toả từ người Q3…………………………………………….. 29 3.6.4. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, tường kính Q6……… 29 3.6.5. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che Q7…………….….. 30 3.6.6. Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa Q8 …………………... 31 3.6.7. nhiệt truyền qua vách Q9……………………………..…….... 32 3.6.8. Nhiệt truyền qua trần Q10 ………………………….……….... 34 3.6.9. Nhiệt truyền qua nền Q11 …………………………..……….... 35 3.6.10. Tính cân bằng Èm WT ……………………………..………... 36 3.6.11. Tính kiểm tra đọng sương………………………………….. 36 3.7. Áp dông cho Sảnh và hành lang tầng 1………………………..… 37 3.7.1. Tính nhiệt toả từ máy móc Q1……………………………….. 37 3.7.2. Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng Q2………………………….. 37 3.7.3. Nhiệt toả từ người Q3……………………………………..…... 37 3.7.4. Nhiệt toả do bức xạ mẳt trời qua cửa kính, tường kính Q6…….. 37 3.7.5. Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che Q7………………… 38 3.7.6. Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa Q8 …………………….. 38 3.7.7. nhiệt truyền qua vách Q9…………………………………….... 39 3.7.8. Nhiệt truyền qua trần Q10 …………………………………….. 39 3.7.9. Nhiệt truyền qua nền Q11 …………………………………….. 39 3.7.10. Tính cân bằng Èm WT ……………………………………….. 40 3.7.11. Tính kiểm tra đọng sương…………………………………… 40 3.8. Tính nhiệt cho các phòng còn lại………………………………… 40 Chương IV. Thành lập sơ đồ điều hoà không khí, xác định công suất lạnh, năng suất gió…………………………………….………………..... 42 4.1. Thành lập và Tính toán quá trình sử lý không khí……………… 42 4.1.1. Thành lập và tính toán sư đồ………………………………… 42 4.1.2. Thành lập và tính toán sơ đồ ĐHKK cho hội trường…………… 45 4.1.3. Thành lập và tính toán sư đo điều hoà không khí cho sảnh và hành lang tầng 1. …………………………………………….………… 47 4.1.4.Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí cho các phòng còn lại………………………………………………………………….. 49 Chương V. Chọn máy và bố trí thiết bị………………………………... 52 5.1. Khái niệm chung………………………………………………….. 52 5.2.Phân tích và lựa chọn hệ thốnh điều hoà không khí cho công trình Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh –UBNH Tỉnh Hà Tĩnh……………….. 53 5.3. Chọn máy ……………………………………………………….. 53 5.3.1. Chọn máy cho khu 1…………………………………………… 54 5.3.1.1. Chọn cụm ngoài ( Out- door Unit )…………….…………. 54 5.3.1.2. Chọn dàn lạnh ( Indoor Unit)……………………………… 55 5.4. Chọn máy cho khu 2……………………………………………… 58 5.4.1. Chọn cụm ngoài (Out – door Unit )...……………….....…58 5.4.2. Chọn dàn lạnh ( Indoor Unit )…………………………...….. 59 5.5. Bố trí thiết bị………………………………………………………. 60 5.6. Hệ thống cung cấp không khí ………………………………….…. 61 5.6.1. Tính chọn miệng thổi cho hội trường………………………….. 61 5.6.2. Tính chọn miệng hồi cho hội trường ………………………… 62 5.6.3. Tính chọn miệng thổi cho sảnh và hành lang…………………. 62 5.6.4. Tính chọn miệng hồi cho sảnh và hành lang…………………… 64 5.6.5. Tính chọn hệ thống quạt cung cấp gió cho khu vực 1……………. 64 5.6.6. Tính chọn cách nhiệt đường ống gió…………………................... 65