Tính toán nhiệt - Ẩm cho công trình

g 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