Đồ án Thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho toà nhà trụ sở thời báo kinh tế Việt Nam 96 Hoàng Quốc Việt Hà Nội

ệ thống không làm ảnh hưởng tới cảnh quan và kiến trúc của công trình, không gây ồn trong nhà. Tuy nhiên có nhược điểm là chi phí vận hành và lắp đặt cao, khả năng sử dụng lạnh cục bộ là khó nhất vì không thể cho máy hoạt động khi cần năng suất lạnh nhỏ do tổn thất công suất lớn. Ngoài ra không thể tính tiền điện riêng biệt cho từng hộ tiêu thụ, mà chỉ tính khoán theo từng diện tích phòng. CHƯƠNG 3 tính cân bằng nhiệt ẩm 3.1. Các thông số xây dựng cơ bản của toà nhà Trụ Sở Thời Báo Kinh Tế Việt Nam. Dựa vào bản vẽ mặt bằng cũng như quan sát thực tế công trình ta có thể xác định được các thông số về chiều dài, chiều rộng, chiều cao và hướng của công trình: Bắc Tây Đông Nam Hinh 1: Hướng của công trình * Tổng diện tích mặt bằng xây dựng của công trình là Stổng=610,5 * Diện tích xây dựng và diện tích sử cần điều hoà của từng tầng được thể hiện qua bảng 1 Bảng 1: Diện tích sử dụng lạnh của các tầng. Tầng Diện tích sử dụng , Diện tích sử dụng lạnh , Phòng 1 Phòng 2 Phòng 3 Tổng 1 610,5 182,25 183,75 28,125 394,125 2 610,5 206,25 206,25 0 412,5 3 610,5 206,25 206,25 87,75 500,25 4 610,5 206,25 206,25 87,75 500,25 8 610,5 206,25 206,25 87,75 500,25 9 610,5 206,25 206,25 87,75 500,25 * Kết cấu bao che của toà nhà gồm + Phần diện tích tường xây. + Phần diện tích cửa gỗ và cửa kính. + Phần diện tích vách kính. * Tường xây gồm 3 lớp + Hai lớp vữa dày 30 mm, hệ số dẫn nhiệt = 0,6 W/mK. + Một lớp gạch dày 220 mm, hệ số dẫn nhiệt = 0,7 W/mK. Hướng của tòa nhà được mô tả như hình 1. * Công trình được xây dựng 9 tầng, diện tích xây dựng của các tầng bằng nhau. Chiều cao của từng tầng như sau Tầng 1 cao : 4,5 m Tầng 2,3,4,8,9 cao : 3,0 m * Công trình được xây dựng trên một diện tích mặt bằng lớn, bốn phía của công trình đều là khoảng trống. Thông số xây dựng từ các hướng của công trình được thể hiên qua bảng 2.1 đến bảng 3. * Kết cấu mái của công trình Phần mái của công trình được bố trí để máy móc và thiết bị kỹ thuật nên mái chỉ được đổ một lớp bê tông cốt thép dày: 200 mm. * Kết cấu nền của công trình Nền của công trình có kết cấu cơ bản như sau: Lớp thứ nhất là lớp gạch men dày 10 mm; Lớp thứ hai là lớp vữa dày 30 mm; Lớp thứ ba là lớp bê tông dày 200 mm. Phía dưới nền của tầng 1 là tầng hầm dùng làm gala để xe. 3.2. tính cân bằng nhiệt ẩm Các thành phần của nhiệt thừa bao gồm: Các nguồn nhiệt toả vào trong phòng và nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che. Do kết cấu của công trình nên việc tính toán cho các phòng của các tầng là gần như tương tự nhau. Vì vậy ta chọn hai phòng đặc trưng nhất đó là phòng 2 ở tầng 1 và phòng 3 ở tầng 9 để tính toán. Kết quả tính cân bằng nhiệt của các phòng ở các tầng còn lại sẽ được tập hợp từ bảng 4 đến bảng 14. Sau đây là phần tính toán chi tiết 2 phòng nói trên. 3.2.1. Nhiệt do máy móc tỏa ra Q1 Do tính chất sử dụng của công trình các phòng chủ yếu là phòng làm việc nên không sử dụng động cơ máy móc mà chủ yếu là thiết bị văn phòng như : máy tính, máy in, máy photo coppy, máy fax… Nhiệt toả ra từ các máy được tinh theo công thức : Q = ,, W n - số máy tính có trong không gian điều hoà N- công suất của một gian máy vi tính, với máy tính thường công suất = 300 W/máy. Số máy tính trong các phòng còn phụ thuộc vào tính chất công việc của phòng đó và số nhân viên. * Nhiệt do máy toả ra ở phòng 2 tầng 1 là : có 2 máy tính Q = 2.300 = 600 W * Nhiệt do máy toả ra ở phòng 3 tầng 9: có 5 máy Q = 5.300 = 1500 W 3.2.2. Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q Q= N, W N là tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng ở đây ta lấy công suất của đèn chiếu sáng là 10 W/1m * Công suất đèn chiếu sáng phòng 2 tầng 1 là Q= 10.183,75 = 1837,5 W. * Công suất đèn chiếu sáng phòng 3 tầng 9 là Q= 10.87,75 = 877,5 W. 3.2.3. Nhiệt do người toả ra Q Nhiệt do người toả vào không khí bao gồm 2 phần: Nhiệt hiện q(do truyền bằng đối lưu và bức xạ) và nhiệt ẩn do bay hơi nước (mồ hôi, hơi thở ) q. q = q+ q Khi tính toán thông gió và điều tiết không khí ta chỉ tính đến thay đổi trạng thái của không khí và cả nhiệt độ, độ ẩm, do đó phải tính theo nhiệt toả toàn phần. Q= n.q n - là số người trong không gian điều hoà q - là nhiệt toàn phần, chọn q = 125 W/người, theo [1]. * Nhiệt do người toả ra ở phòng 2 tầng 1 là: có 12 người Q= 12.125 = 1500 W. * Nhiệt do người toả ra ở phòng 3 tầng 9 là: Q= 4.125 =500W. 3.2.4 Nhiệt do bán thành phẩm đưa vào Q Q= G.C.(t-t) + W.r ,W Trong đó : G - là khối lượng bán thành phẩm đưa vào, kg/s C - là nhiệt dung riêng khối lượng bán thành phẩm , kJ/kgK W- là lượng ẩm toả ra (hoặc ngưng tụ vào) bán thành phẩm r - là nhiệt ẩm hoá hơi của nước, r = 2442 kJ/kg (ở 25C) Do đây là trụ sở toà báo Kinh Tế nên chỉ có nhân viên, cán bộ của toà báo họat động, do đó bỏ qua lượng nhiệt do các nhân tố khác sinh ra vì rất nhỏ. Q= 0 kW 3.2.5 Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt Q Q= .F(t-t) , W - hệ số toả nhiệt đối lưu và bức xạ từ vách thiết bị trao đổi nhiệt,W/mK. F - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m. t-t- Hiệu nhiệt độ bề mặt thiết bị và nhiệt độ phòng, K. Do đây là trụ sở toà báo Kinh Tế nên không có thiết bị trao đổi nhiệt, vì vậy Q= 0 3.2.6 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính Q Q= I.F...,W I- Cường độ bức xạ mặt trời lên mặt đứng, phụ thuộc vào hướng Bắc -Nam - Đông - Tây: Theo [1] I = 122 W/ m; I = 0 I = 569 W/ m; I = 569 W/ m; F - diện tích kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, m; - Hệ số trong suốt của kính: = 0,9 (cửa kính); = 0,81(vách kính); - Hệ số bám bẩn = 0,8 - Hệ số bức xạ = 0,75(cửa kính); = 0,79(vách kính); - Hẹ số tán xạ do che nắng = 0,05(cửa kính); = 0,7(vách kính); Lấy theo [1]. Ta tính nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính và vách kính, vách kính chỉ nằm ở các phòng 3 của các tầng 4,8 và 9 ở tường hướng Tây. * Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua kính ở tường hướng Bắc - Phòng 2 tầng 1: ở hướng bắc phòng 2 tầng 1 chỉ là tường và cửa gỗ tiếp xúc với hành lang nên Q= 0. - Phòng 3 tầng 9 : hướng bắc phòng 3 tầng 9 chỉ là tường và cửa gỗ tiếp xúc với hành lang nên Q= 0. * Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua kính ở tường hướng Đông - Phòng 2 tầng 1: Q=569. 37,5. 0,9. 0,8. 0,75. 0,05 Q=576,112 W. - Phòng 3 tầng 9: Q= 0 W (do không có kính). * Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua kính ở tường hướng Nam Tại Hà Nội, hướng Nam cường độ bức xạ mặt trời lên kính I = 0 nên: Q= 0. * Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua kính ở tường hướng Tây - Phòng 2 tầng 1: Q= 569. 22,5. 0,9. 0,8. 0,75. 0,05 Q= 345,67 W. - Phòng 3 tầng 9 : Bức xạ mặt trời lên vách kính Q=569. 24,4. 0,81. 0,8. 0,79. 0,7 Q=5015,88 W. 3.2.7 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che Q Thành phần này toả nhiệt vào trong phòng do bức xạ mặt trời làm cho kết cấu bao che nóng hơn mức bình thường, ở đây chủ yếu tính cho mái ở tầng 9. Theo công thức 3.20[1]. Q= 0,055. F. k. . I , W. k- Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che , W/m2K ; F - Diện tích trần, m. - Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của vật liệu kết cấu bao che, = 0,65 Theo bảng 4.10 [1]. I - Cường độ bức xạ mặt trời. I= 928 Theo bảng 3.3 [1]. k = , : Hệ số toả nhiệt phía trong và ngoài nhà. = 10 W/ mK ; = 20 W/ mK. Theo [1]. Tại Hà Nội với điều hoà cấp 3 lấy k định hướng theo bảng 3.4 [1] có: k = 1,88 W/ mK (với trần bêtông). * Tính nhiệt bức xạ qua bao che mái của tầng 9: - Tính cho phòng 1 và phòng 2 tầng 9: Do diện tích phòng 1 bằng phòng 2 nên: Q = Q= 0,055. 1,88. 206,25. 0,65. 928 Q = Q= 12864 W. - Tính cho phòng 3 tầng 9: Q = 0,055. 1,88. 87,75. 0,65. 928 Q = 5473, 04 W. 3.2.8 Nhiệt toả do không khí rò lọt qua cửa Q Q = G. (I- I), W. G - Lưu lượng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa, kg/s G = . L = 1,2. 1,5. V, kg/s. V - Thể tích phòng, m; - Khối lượng riêng không khí, = 1,2 , kg/m3. L = 1,5. V, m/h; I, I - Entanpy không khí ngoài trời và trong nhà, J/kg; Theo thông số nhiệt độ và độ ẩm cho điều hoà cấp 3 ở Hà Nội tra đồ thị I-d có : t = 25C; t = 32,8C; = 65 %; = 66 % I = 59 kJ/kg; I = 88 kJ/kg; I- I = 88 - 59 = 29 kJ/kg. * Nhiệt do không khí rò lọt qua cửa ở phòng 2 tầng 1 là: V=826,875m. G= 1,2. 1.5. 826,875 = 1488,375 kg/h = 0,413 kg/s. Q= 0,413. 29 = 11,99 kW = 11990 W. * Nhiệt do không khí rò lọt qua cửa ở phòng 3 tầng 9 là: V= 263,25 m. G= 1,2. 1,5. 263,25 = 473,85 kg/h = 0,131 kg/s. Q= 0,131. 29 = 3,817 kW = 3817 W. 3.2.9 Nhiệt thẩm thấu qua vách Q Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong nhà được tính theo công thức 3.23 [1]. Q = k. F. k- Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che thứ i, W/mK; F - Diên tích bề mặt kết cấu bao che thứ i, m; - Hiệu nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà của kết cấu bao che thứ i, K; Các phòng của công trình được tính toán nhiệt thẩm thấu qua 2 loại vách đó là : + Vách tiếp xúc với không khí bên ngoài; = 32,8- 25 = 7,8 K. + Vách tiếp xúc với hành lang ; = (32,8- 25). 0,7 = 5,46 K. Nhiệt thẩm thấu qua vách gồm : nhiệt thẩm thấu qua tường, nhiệt thẩm thấu qua cửa kính, và nhiệt thẩm thấu qua vách kính. 3.2.9.1 Nhiệt thẩm thấu qua tường Q Tường gồm 2 lớp vữa và một lớp gạch, có các thông số như sau: Stt Vật liệu , m , W/mK 1 Lớp vữa 0,03 0,6 2 Gạch 0,22 0,7 The công thức 3.24 [1] Q= k. F. t. k = , W/ mK = 10 W/mK ; = 20 W/ mK; , - Bề dày và hệ số dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng, m,W/mK; t + Vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời t = t- t; + Vách tiếp xúc với không gian đệm : t= 0,7 (t-t); + Vách tiếp xúc trực tiếp với không gian có điều hoà không khí t= 0. - Hệ số truyền nhiệt qua tường : k = = 1,77 W/ mK. * Với tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: - Tính cho phòng 2 tầng 1 Q = 1,77. 54,75. 7,8 Q = 755,78 W. - Tính cho phòng 3 tầng 9: Q = 1,77. 11,4. 7,8 Q = 157,38 W. * Tường tiếp xúc với không gian đệm: - Tính cho phòng 2 tầng 1: Q = 1,77. 49,5. 5,46 Q = 478,37 W. - Tính cho phòng 3 tầng 9: Q = 1,77. 28. 5,46 Q = 271 W. Kết quả: Nhiệt thẩm thấu qua tường xây ở phòng 2 tầng 1 và phòng 3 tầng 9 là Q = 755,78+478,37=1254,15 W. Q = 157,38+271=428,38 W. 3.2.9.2 Nhiệt thẩm thấu qua kính và vách kính Q * Đối với kính ta có: Hệ số truyền nhiệt qua kính 1 lớp dày 0,005m có = 0,12 W/mK. k = k = 5,2 W/mK - Tính cho phòng 2 tầng 1: Q= 5,2. 109,5. 7,8 Q= 4441 W. * Đối với vách kính: Vách kính co chiều dày 0,05m có hệ số truyền nhiệt k = 6,12 W/mK theo [1]. - Tính cho phòng 3 tầng 9: Q= 6,12. 24,6. 7,8 Q= 1183,85 W. 3.2.9.3 Nhiệt thẩm thấu qua cửa gỗ Q Cửa gỗ dày 40mm có hệ số dẫn nhiệt = 0,3 W/mK. k= = 3,6 W/mK. = 0,7(t-t) = 5,46 K. - Tính cho phòng 2 tầng 1: Q = 3,6. 4,5. 5,46 Q = 88,452 W. - Tính cho phòng 3 tầng 9: Q = 3,6. 8. 5,46 Q = 157,2 W. * Kết quả tổng nhiệt thẩm thấu qua vách là: - Tính cho phòng 2 tầng 1: Q = Q+ Q+ Q Q = 1254,15+4441+88,452 Q = 5783,6 W. - Tính cho phòng 3 tầng 9: Q = Q+ Q+ Q Q = 428,88+1183,85+157,2 Q = 1759,80 W. 3.2.10 Nhiệt thẩm thấu qua trần Q Q = k. F. , W. k - Hệ số truyền nhiệt qua trần , W/mK; F - Diện tích trần hoặc mái , m; - Hiệu nhiệt độ trong và ngoài trần , K. * Tính nhiệt thẩm thấu qua trần phòng 1, 2, 3 tầng 9: - Trần có kết cấu như sau : 1 lớp vữa trát dày 30 mm , có hệ số dẫn nhiệt = 0,6 W/mK; 1 lớp bêtông cốt thép dày 200mm , có hệ số dẫn nhiệt = 1,5 W/mK. = 7,8K k = , W/ mK k = = 3 W/ mK. - Phòng 1 và 2 tầng 9 có diện tích phòng như nhau nên có : Q = Q = 3. 206,25. 7,8 Q = Q = 4826,3 W. - Phòng 3 : Q = 3. 87,75. 7,8 Q = 2053,4 W. * Tính nhiệt thẩm thấu qua trần phòng 3 tầng 1: Trần gồm 1 lớp bêtông dày 200mm , có trát và lát gạch, theo bảng 3.4[1] có k định hướng bằng 1,88 W/ mK. ở trên phòng 3 tầng 1 là hành lang tầng 2 nên ta tính la trần tiếp xúc với không gian đệm, = 0,7(tN - tT)K. = 5,46 K. Q= 1,88. 5,5. 5,46 Q= 56,50 W. 3.2.11 Nhiệt thẩm thấu qua nền Q Phía dưới của sàn là không gian đệm tính giống như nhiệt thẩm thấu qua trần Q = k11. F11. , W K11 - Hệ số truyền nhiệt của nền , W/ mK; F - Diện tich nền , m; - Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà , K. lấy = 0,7. (tN - tT) = 5,46 K Nhiệt thẩm thấu qua nền ta tính cho phòng 1, 2, 3 tầng 1 ở dưới là tầng hầm, và 1 phần nền của phòng 1 tầng 2 và nền của phòng 3 tầng 3. Nền của các phòng ở đây đều có cấu tạo như nhau giống như trần của phòng 3 tầng 1 (đã tính ở phần trên), lấy k = 1,88 W/ mK. Theo [1]. * Nhiệt thẩm thấu qua nền tầng 1: - Tính cho phòng 1 : Q = 1,88. 182,25. 5,46 Q = 1871 W. - Tính cho phòng 2 : Q = 1,88. 183,75. 5,46 Q = 1886,12 W. - Tính cho phòng 3 : Q = 1,88. 28,125. 5,46 Q = 288,69 W. * Nhiệt thẩm thấu qua nền phòng 1 tầng 2: diện tích 1 phần nền tiếp súc với không gian đệm của phòng 1 tầng 2 là 20,5 m2. Q = 1,88. 20,5. 5,46 Q = 210,42 W. * Nhiệt thẩm thấu qua nền phòng 3 tầng 3: Q = 1,88. 87,75. 5,46 Q = 901 W = 0,901 kW. 3.3 Tính toán lượng ẩm thừa WTH Ta tính lượng ẩm thừa cho phòng 2 tầng 1 và phòng 3 tầng 9, kết quả tính toán các phòng còn lại được tập hợp từ bảng 15 đến bảng 16. 3.3.1 Lượng ẩm do người toả Lượng ẩm do người toả được tính theo công thức W = n. q , kg/s. n - Số người trong phòng điều hoà ; q - Lượng ẩm mỗi người toả ra trong một đơn vị thời gian , kg/s chọn q = 115 g/h.người.Theo [1]. * Lượng ẩm do người tỏa ở phòng 2 tầng 1 : có 12 người. W = 12. 115 = 1380 g/h = 0,000383 kg/s. * Lượng ẩm do người tỏa ở phòng 3 tầng 9 : có 4 người. W = 4. 115 = 460 g/h = 0,000128 kg/s. 3.3.2 Lượng ẩm do rò lọt không khí mang vào Lượng ẩm do rò lọt không khí mang vào được tính theo công thức: W = G. (d-d) , g/s. G - Lượng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa , kg/s; d,d- Dung ẩm không khí ngoài trời và trong nhà , g/kg; Theo thông số nhiệt độ và độ ẩm cho điều hoà cấp 3 ở Hà Nội tra đồ thị I-d có : t = 25C; t = 32,8C; = 65 %; = 66 % d = 13 g/kg; d= 21,6 g/kg; d- d = 21,6 - 13 = 8,6 g/kg = 0,0086 kg/kg. * Tính lượng ẩm do rò lọt không khí mang vào cho phòng 2 tầng 1 W= 0,413. 8,6 = 3,55 g/s = 0,00355 kg/s. * Tính lượng ẩm do rò lọt không khí mang vào cho phòng 3 tầng 9 W= 0,131. 8,6 = 1,1266 g/s = 0,00113 kg/s 3.4 Tổng nhiệt thừa, ẩm thừa của công trình và hệ số góc tia quá trình * Tổng nhiệt thừa của công trình la Q = 333164,3W 333,164 kW. * Tổng lượng ẩm thừa của công trình là WTH = W1 + W2 WTH = 19,32 + 138,79 WTH = 158,11 kg/h = 0,044 kg/s. * Hệ số góc tia quá trình = , kJ/kg; = = 7572 kJ/kg. 3.5 Tính kiểm tra đọng sương trên vách. Để không xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách, hệ số truyền nhiệt thực tế k của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại k tính theo biểu thức sau đây: Theo [1] Mùa hè : k = . , W/mK; Mùa đông : k = . , W/mK. - Hệ số toả nhiệt phía ngoài nhà = 20 W/mK, nếu mặt ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí. = 10 W/mK nếu có không gian đệm; - Hệ số toả nhiệt phía trong nhà , = 10 W/mK; t - Nhiệt độ đọng sương bên ngoài, xác định theo t, mùa hè; t - Nhiệt độ đọng sương trong nhà, xác định theo t, mùa đông. * Thay số ta có : - Mùa hè : Từ t = 32,8C ; = 66% Tra đồ thị I-d được : t = 26c. + Đối với vách tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: k = 20. = 17,43 W/mK. Vậy: k=1,77 W/mK < k= 5,2 W/mK < k= 6,12 W/mK < k. Điều đó chứng tỏ không có hiện tượng đọng sương trên vách. + Đối với vách tiếp xúc với không gian đệm : k = 10. = 8,72 W/mK. Vậy: k=1,77 W/mK < k= 3,6 W/mK < k. Thỏa mãn điều kiện không bị đọng sương trên vách. - Mùa đông : Từ t = 25C ; = 65% Tra đồ thị I_d được : t = 17,5c. k = 10. = 6,7 W/mK. Vậy k< k< k< k< k. Thoả mãn điều kiện không bị đọng sương trên vách. 3.6 Lập sơ đồ điều hoà không khí 3.6.1. Nguyên lý làm việc của sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp * Nguyên lý làm việc của sơ đồ như sau: Không khí ngoài trời có trạng thái N(tN, ) với lưu lượng GN được hút vào qua cửa lấy gió tươi có van điều chỉnh 1 vào buồng hoà trộn 3 để hoà trộn với không khí có trạng thái T(tT, ) với lưu lượng GT từ miệng gió hồi 2. Hỗn hợp không khí hoà trộn có trạng thái C và lưu lượng GN + GT được đưa đến thiết bị xử lý không khí 4. Tại đây nó được xử lý theo một chương trình định sẵn đến trạng thái O, sau đó được quạt 5 vận chuyển theo kênh gió 6 vào phòng 8. Không khí sau khi ra khỏi miệng thổi 7 có trạng thái V, vào phòng nhận nhiệt thừa QTH và ẩm thừa WTH rồi tự thay đổi trạng thái từ V đến T(tT, ) theo hệ số góc của tia quá trình đã xác định từ trước. Sau đó một phần không khí được thải ra ngoài qua cửa thải 13 và một phần lớn được quạt gió hồi 12 hút về qua miệng hút 9 theo kênh gió hồi 10 qua thiết bị lọc 11. Sau đây là sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống ( hình 2) Hình 2: Nguyên lý làm việc của sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp. 1;2 - Van điều chỉnh; 3 - Buồng hoà chộn; 4 -TB xử lý không khí; 5 - Quạt gió cấp; 6 - Kênh gió; 7 - Miệng thổi; 8 - Phòng ; 9 - Miệng hút; 10 - Kênh gió hồi; 11 - TB lọc 12 - Quạt gió hồi; 13 -Cửa thải. 3.6.2. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí Theo kết quả tính toán ở phần trên ta có: = 333,164 kW = 158,11 kg/h. = 7572 kJ/kg. Tra đồ thị I-d ta được thông số trạng thái trong và ngoài nhà mùa hè: t= 32,8c ; t= 25c ; = 66% ; = 65% ; IN = 88,76 kJ/kg; IT = 13,8 = 57,78 kJ/kg; dN = 21,6 g/kg = 0,0216 kg/kg; IT = 13 g/kg = 0,013 kg/kg; Trên đồ thị I-d, kẻ tia quá trình =7572 kJ/kg đi qua điểm T, cắt đường = 95% tại điểm O. Trên đồ thị I-d ta xác định được các thông số trạng thái của điểm O là: tO = 170 C ; IO = 46,05 kJ/kg ; dO = 11,6 g/kg = 0,0116 kg/kg; Ta có sơ đồ như sau ( hình 3 ) Hình 3: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp trên đồ thị I- d Như vậy ta có tO = 170 C, thoả mãn điều kiện vệ sinh do đó điểm O V. 3.6.3. Cách xác định các điểm nút trên đồ thị I-d - Trên đồ thị I- d xác định vị trí các điểm T và N theo các thông số đã biết - Trên đồ thị I- d, trạng thái C là trạng thái hoà trộn của dòng không khí tươi có lưu lượng GN và trạng thái N(tN, ) với dòng không khí tuần hoàn có lưu lượng GT và trạng thái T(tT, ). Điểm C được xác định theo tỷ lệ hoà trộn: = - điểm O V là giao của đường = = đi qua điểm T với đường = 95% - quá trình VT là quá trình không khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa và ẩm thừa - CO là quá trình xử lý không khí. 3.7 Tính toán năng suất các thiết bị 3.7.1. Lưu lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ lượng nhiệt thừa và ẩm thừa G = , kg/s; G - năng suất gió cần thiết , kg/s ; QTH - Nhiệt thừa của phòng , kW ; IT,IV - Entanpi tra trên đồ thị I-d của điểm T và V , kJ/kg ; G = = 28,4 kg/s G = 102310,7 kg/h; 3.7.2 Lưu lượng gió tươi cần cung cấp GN = n. . VK , kg/s n - Tổng số người trong phòng , người ; VK- Lưu lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 đơn vị thời gian , VK được xác định theo bảng 1.4[1] , VK = 35 m3/h , người. Thay số ta được : GN = 168. 1,2. 35 GN = 7056 kg/h GN = 1,96 kg/s. Ta thấy GN không lớn hơn 10%, do đó để đảm bảo điều kiện vệ sinh lấy GN = 0,1G theo [2]. GN = 0,1. 102310,7 GN = 10231,07 kg/h = 2,84 kg/s. 3.7.3 Lưu lượng gió hồi GT = G – GN , kg/s theo công thức 3.39 [1]. GT = 28,4 - 2,54 GT = 25,56 kg/s. 3.7.4 xác định điểm hoà trộn C theo [1] * IC = IT .+ IN. , kJ/kg ; IC = 57,78. + 88,76. = 60,876 kJ/kg. * dC = dT. + dN. , kg/kg ; DC = 0,013. + 0,0216. = 0,0139 kg/kg. 3.7.5 Công suất lạnh của thiết bị xử lý không khí Theo [1] Q0 = G. (IC - I0) ,kW Q0 = 28,42. (60,876 - 46,05) Q0 = 4212 kW 3.7.6 Năng suất làm khô thiết bị xử lý không khí: Theo [1] W0 = G. (dC - d0 ) , kg/s. W0 = 28,40. (0,0139 - 0,0116) W0 = 0,0654 kg/s. Kết quả tính toán năng suất của thiết bị của các phòng sẽ được tập hợp từ bảng 17 đến bảng 19. Chương 4 Tính chọn máy và thiết bị Theo như phân tích công trình ở phần giới thiệu trong chương 1, ta thấy rằng công trình có yêu cầu sử dụng lạnh cho từng không gian khác nhau, năng suất lạnh cũng khác nhau nên ta cần chọn loại máy lạnh nào có thể đáp ứng được những yêu cầu đó. Không những thế, công trình còn đòi hỏi thẩm mỹ và giảm thiểu tiếng khi vận hành máy cần phải được quan tâm trước nhất. Với phần giới thiệu các phương án điều hoà không khí ở trên, sau khi đã xem xét ưu nhược điểm chính của từng hệ máy điều hoà không khí, ta nhận thấy có hai hệ máy có thể đáp ứng được những yêu cầu trên là: hệ điều hoà không khí trung tâm nước và hệ máy điều hoà VRV. Xét về mặt giống nhau thì cả hai hệ máy này đều đáp ứng được nhu cầu về năng suất lạnh của từng không gian điều hoà khác nhau. Nhưng với hệ điều hoà trung tâm nước, ta cần có vị trí lắp đặt máy và khi hoạt động gây ra tiếng ồn lớn ở ngoài nhà. Cùng với việc lắp đặt hệ máy này đòi hỏi nhu cầu cao hơn, phải bảo dưỡng định kỳ, sửa chữa nên không thích hợp với công trình này. Xét hệ máy VRV, đây là hệ máy có nhiều ưu điểm cho công trình này vì hệ máy VRV nhỏ gọn hơn so với hệ trung tâm nước. Cụm dàn nóng được bố trí trên tầng thượng hoặc bên sườn nhà, đường ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước lạnh hay ống gió. Máy VRV khắc phục nhược điểm của máy điều hoà khác là độ dài đường ống dẫn gas và độ cao giữa các dàn nóng và dàn lạnh. Với hệ máy điều hoà VRV cho phép có thể kéo dài đường ống gas giữa dàn nóng và dàn lạnh đến 100- 120m và chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh là 50m, chênh lệch độ cao giũa dàn lạnh đầu tiên và dàn lạnh cuối cùng 15m… Dàn lạnh còn có nhiều kiểu, loại khác nhau rất đa dạng và phong phú, thích hợp cho nhiều kiểu kiến trúc khác nhau (đặt trên sàn, giấu trần cassette kiểu góc, giấu trần cassette kiểu một, hai và nhiều cửa thổi, giấu trần có ống gió…) Qua những nhận định trên thì ta thấy, để đáp ứng những nhu cầu về điều hoà không khí cho công trình toà nhà Trụ Sở Thời Báo Kinh Tế Việt Nam thì hệ máy VRV là thích hợp nhất, dù còn có một số nhược điểm nhỏ và giá thành đầu tư cao. 4.1 Chọn dàn lạnh (Indoor Unit) cho các không gian điều hoà Các dàn lạnh chọn cho công trình được tập hợp từ bảng 20 đến bảng 21. Đối với hệ điều hoà VRV như nói ở trên có rất nhiều kiểu dàn lạnh để người sử dụng lựa chọn, ở đây công trình có các không gian sử dụng điều hoà khác nhau, nhìn chung diện tích sử dụng điều hoà của các phòng là bé 200m, một số phòng chỉ vài chục mét. Để việc phân phối không khí đều cho diện tích cần điều hoà và thẩm mỹ của công trình ta chọn một loại dàn lạnh đó là kiểu cassette giấu trần với 4 hướng gió thổi (4 way cassette type ) theo catalog máy của hãng HITACHI (máy SETFREE). * Dàn lạnh kiểu 4 - WAY CASSETTE TYPE là loại dàn lạnh được đặt trong trần giả với kích thước ngỏ gọn, có 4 hướng thổi qua 4 miệng thổi giúp phân bố một cách đồng đều lượng gío ra không gian phòng. * Dàn lạnh kiểu 4 - WAY CASSETTE TYPE có đủ công suất cho ta lựa chọn để cho phù hợp với năng suất lạnh của từng phòng (từ 9500 Btu/h đến 48000 Btu/h). * Dàn lạnh với động cơ nhỏ gọn, hoạt động với tiếng ồn rất bé gần như là không nghe thấy, công suất của quạt từ 56 đến 108 W, tiêu tốn ít điện năng. Ngoài độ tin cậy về hoạt động, nó còn có màu sắc phù hợp với nhiều ga màu của nhiều kiểu kiến trúc (màu trắng bạc). * Tất cả các dàn lạnh kiểu 4 - WAY CASSETTE TYPE của HITACHI đều được nối với ống nước ngưng có kích thước mm. * Việc lắp đặt dàn lạnh rất đơn giản nhờ 4 tai bằng thép gắn ở 4 góc của dàn lạnh, cho phép kết nối với các bulông đã được gắn chặt vào tường từ trước, sau đó chỉ việc xiết chặt ốc. 4.2. Chọn dàn nóng ( Outdoor Unit) cho công trình Theo thông số năng suất lạnh của các dàn lạnh đã chọn ở trên, ta chọn dàn nóng ( Cụm bên ngoài - Outdoor Unit ) theo catalog của hãng HITACHI cho công trình. Một số thông số của dàn nóng được thể hiện qua bảng 22. - Tầng 1 chọn 1 dàn nóng có ký hiệu RAS – 24FS5 Có năng suất lạnh là 70 kW. - Tầng 2 chọn 1 dàn nóng có ký hiệu RAS – 16FS3. Có năng suất lạnh là 46,4 kW. - Tầng 3 chọn 1 dàn nóng có ký hiệu RAS – 20FS5. Có năng suất lạnh là 57,7 kW. - Tầng 4 chọn 1 dàn nóng có ký hiệu RAS – 24FS5. Có năng suất lạnh là 70 kW. - Tầng 8 chọn 1 dàn nóng có ký hiệu RAS – 24FS5. Có năng suất lạnh là 70 kW. - Tầng 9 ta chọn 2 dàn nóng ghép thành một hệ đó là 2 dàn nóng có ký hiệu RAS – 30FS5 có năng suất lạnh là 87,3 kW, và một dàn nóng có ký hiệu RAS – 10FS có năng suất lạnh là 29,1 kW. Tổng năng suất lạnh của hệ gồm 2 dàn nóng kể trên là 87,3 + 29,1 = 116,4 kW. * Các dàn nóng có ký hiệu RAS của HITACHI có nhiều công suất khác nhau nhưng hình dáng của chúng lại tương tự nhau, chúng chỉ khác nhau về kích thước và trọng lượng. * Các dàn nóng có ký hiệu RAS – 10FS3 chỉ có 1 máy nén và 1 quạt gió, loại RAS – 16FS3 và RAS – 20FS3 có 2 máy nén và 2 quạt gió, loại RAS – 24FS5 và RAS – 30FS5 có 3 máy nén và 3 quạt gió. * Dàn ngưng của dàn nóng được làm mát bằng gió nhờ các cánh tản nhiệt được bố trí ở xung quanh máy nén, ở trên là quạt gió hút gió từ trên đỉnh máy thổi vào máy nén và cánh tản nhiệt của dàn ngưng. * Các máy nén có khả năng tự điều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống thông qua việc thay đổi tốc độ quay của động cơ máy nén nhờ bộ biến tần. Qua đó có thể thay đổi công suất lạnh theo phụ tải. * Hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường khi có một vài dàn lạnh bị hỏng hay đang sửa chữa, hoặc máy có thể vận hành khi công suất chỉ đạt 30% công suât cho phép. * Một dàn nóng hiểu RAS của HITACHI có thể kết nối với nhiều dàn lạnh có kích thước và công suất khác nhau (của HITACHI), cũng như có thể kết nối với các dàn lạnh trong cùng một không gian hay khác không gian cần điều hoà(giữa các phòng hay giữa các tầng). Chương 5 Phương án sưởi – lấy gió tươi – thoát nước ngưng – thi công lắp đặt – bảo dưỡng , sửa chữa 5.1. Phương án sưởi Vào mùa đông khi nhiệt độ môi trường hạ xuống thấp thì việc sưởi ấm cũng là một nhu cầu cần tính đến. Mùa đông lượng nhiệt do người và máy móc toả vào phòng cũng làm cho nhiệt độ của phòng tăng lên.Như đã nói ở chương 4 khi chọn hệ thống điều hoà ta chọn hệ thống điều hoà hai chiều của HITACHI, có khả năng làm mát vào mùa hè và sưởi ấm vào mùa đông. Hơn nữa hệ thống điều hoà có năng suất sưởi ấm lớn hơn năng suất làm mát, mà lượng nhiệt thừa mùa đông nhỏ hơn so với mùa hè. Vì vậy việc sưởi ấm về mùa đông là rất dễ dàng. 5.2. cấp gió tươi cho không gian điều hoà Khi thiết kế hệ thống điều hoà không khí không chỉ chú ý tới sử lý nhiệt độ của không khí, mà việc cấp gió tươi cho không gian điều hoà cũng rất quan trọng. Vì nó đảm bảo lượng oxy cần thiết cho mọi hoạt động của con người trong phòng, và thải lượng CO2 ra ngoài. Ta có thể thiết kế quạt thông gió trong trần giả của công trình, hoặc có thể gắn trực tiếp vào tường…sao cho khi lắp đặt cũng như việc lấy gió tươi được thuận lợi nhất. 5.3. hệ thống thoát nước ngưng (Tham khảo hình vẽ số 4) ống thoát nước ngưng từ các dàn lạnh là các ống PVC được bảo ôn cách nhiệt bằng ống xốp mềm. Hệ thống ống nước được lắp đặt phía trong trần giả, đi song song với đường ống dẫn môi chất. Một điều cần quan tâm khi lắp đặt ống là phải đảm bảo độ dốc của đường ống bằng 1% tính từ phía dàn lạnh (đầu ống phía dàn lạnh phải cao hơn). 5.4 thi công lắp đặt * Các tổ hợp máy nén - dàn ngưng (out door unit) Tổ hợp máy nén được bố trí lắp đặt ở trên mái của công trình, chúng được đặt trên các bệ đỡ bằng thép hoặc bêtông có chiều cao 350mm so với mặt sàn mái đã hoàn thiện. Giữa đế máy và bệ đỡ phải có đệm bằng cao su để chống rung, khoảng cách tối thiểu giữa các OU phải đạt 500mm. * Dàn lạnh (INDOOR UNIT) Tất cả các dàn lạnh của công trình là loại dàn lạnh Cassette giấu trần bốn hướng thổi của HITACHI. Các dàn lạnh được đặt trong trần giả, mỗi dàn được treo lên trần bê tông bằng 4 thanh ren thép, nở thép và đai ốc hãm. Các tai treo máy được đặt lên lớp đệm đàn hồi chống rung, các mặt nạ của dàn lạnh được lắp áp mặt dưới trần giả. * ống dẫn môi chất lạnh ống dẫn môi chất lạnh là ống đồng chịu được áp lực theo yêu cầu kỹ thuật, hệ thống ống được lắp đặt trong trần giả và được bọc bảo ôn cách nhiệt. Với những đoạn đường ống ở ngoài nhà có thể được bọc lớp bảo vệ bên ngoài bằng ống tôn tráng kẽm, nhằm tránh va đập nứt hay vỡ ống, làm rò rỉ môi chất lạnh. * Kiểm tra trước khi chạy thử hệ thống Sau khi đã hoàn tất công việc lắp đặt, ta phải tiến hành kiểm tra lại hệ thống rồi mới đưa vào chạy thử. Công việc kiểm tra tiến hành một số thao tác như sau: kiểm tra đường dây điện, kiểm tra các mối nối điện, nối đất, độ cách điện. Kiểm tra các ốc vít, các van, mối hàn, tiến hành thử kín hệ thống, kiểm tra công suất Aptomat, nguồn điện cấp … Sau khi kiểm tra hệ thống đã hoàn tất tiến hành chạy thử máy theo đúng quy trình, đúng các bước của catalog hướng dẫn. Nếu thấy có hiện tượng không bình thường cần dừng máy và báo cho nhà sản xuất. 5.5 Bảo dưỡng, sửa chữa Việc bảo dưỡng máy tiến hành định kỳ 3 tháng hoặc 6 tháng một lần, nhằm bảo đảm mọi hoạt động bình thường của hệ thống. Từ đó có thể phát hiện ra những hư hỏng để tiến hành sửa chữa kịp thời Bảng 2.1 Tường hướng Bắc Tầng Phòng Scần điều hoà, S tường, xây S kính, S cửa gỗ, S vách kính, 1 1 74,25 24,75 49,5 0 0 2 54 49,5 0 4,5 0 3 20,25 18,05 0 2,2 0 2 1 49,5 16,5 33 0 0 2 49,5 41,5 0 8 0 3 1 49,5 16,5 33 0 0 2 27,6 23,6 0 4 0 3 0 0 0 0 0 4 1 49,5 16,5 33 0 0 2 27,6 23,6 0 4 0 3 0 0 0 0 0 8 1 49,5 16,5 33 0 0 2 27,6 23,6 0 4 0 3 0 0 0 0 0 9 1 49,5 16,5 33 0 0 2 27,6 23,6 0 4 0 3 0 0 0 0 0 Chú thich : S - diện tích Bảng 2.2 Tường hướng Đông Tầng Phòng Scần điều hoà, S tường, xây S kính, S cửa gỗ, S vách kính, 1 1 56,25 18,75 37,5 0 0 2 56,25 18,75 37,5 0 0 3 11,25 11,25 0 0 0 2 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 28 0 8 0 4 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 28 0 8 0 8 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 28 0 8 0 9 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 28 0 8 0 Chú thich : S - diện tích Bảng 2.3 Tường hướng Nam Tầng Phòng Scần điều hoà, S tường xây, S kính, S cửa gỗ, S vách kính, 1 1 45 40,5 0 4,5 0 2 74,25 24,75 49,5 0 0 3 0 0 0 0 0 2 1 49,5 41,5 0 8 0 2 49,5 16,5 33 0 0 3 1 27,6 23,6 0 4 0 2 49,5 16,5 33 0 0 3 0 0 0 0 0 4 1 27,6 23,6 0 4 0 2 49,5 16,5 33 0 0 3 0 0 0 0 0 8 1 27,6 23,6 0 4 0 2 49,5 16,5 33 0 0 3 0 0 0 0 0 9 1 27,6 23,6 0 4 0 2 49,5 16,5 33 0 0 3 0 0 0 0 0 Chú thich : S - Diện tích Bảng 2.4 Tường hướng Tây Tầng Phòng Scần điều hoà, S tường xây, S kính, S cửa gỗ, S vách kính, 1 1 33,75 11,25 22,5 0 0 2 33,75 11,25 22,5 0 0 3 33,75 11,25 22,5 0 0 2 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 12 24 0 0 4 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 11,4 0 0 24,6 8 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 11,4 0 0 24,6 9 1 37,5 12,5 25 0 0 2 37,5 12,5 25 0 0 3 36 11,4 0 0 24,6 Chú thich : S - Diện tích Bảng 3 Diện tích điều hoà tiếp xúc trực tiếp và không trực tiếp với không khí bên ngoài Tầng Phòng S tiếp xúc trực tiếp với không khí , S không tx trực tiếp, S tường, S kính, Svách kính, S tường, S cửa gỗ, 1 1 54,75 109,5 0 40,5 4,5 2 54,75 109,5 0 49,5 4,5 3 11,25 22,5 0 11,25 2,2 2 1 41,5 83 0 41,5 8 2 41,5 83 0 41,5 8 3 1 41,5 83 0 23,6 4 2 41,5 83 0 23,6 4 3 12 24 0 28 8 4 1 41,5 83 0 23,6 4 2 41,5 83 0 23,6 4 3 11,4 0 24,6 28 8 8 1 41,5 83 0 23,6 4 2 41,5 83 0 23,6 4 3 11,4 0 24,6 28 8 9 1 41,5 83 0 23,6 4 2 41,5 83 0 23,6 4 3 11,4 0 24,6 28 8 Chú thich : S - Diện tích Bảng 4 Nhiệt toả từ máy móc Q, và đèn chiếu sáng Q Tầng Phòng n N , W N, W/m S, m Q, W Q, W 1 1 3 300 10 182,25 900 1822,5 2 2 300 10 183,75 600 1837,5 3 1 300 10 28,125 300 281,25 2 1 4 300 10 206,25 1200 2062,5 2 5 300 10 206,25 1500 2062,5 3 1 6 300 10 206,25 1800 2062,5 2 5 300 10 206,25 1500 2062,5 3 4 300 10 87,75 1200 877,5 4 1 3 300 10 206,25 900 2062,5 2 3 300 10 206,25 900 2062,5 3 4 300 10 87,5 1200 875 8 1 2 300 10 206,25 600 2062,5 2 3 300 10 206,25 900 2062,5 3 4 300 10 87,5 1200 875 9 1 2 300 10 206,25 600 2062,5 2 3 300 10 206,25 900 2062,5 3 5 300 10 87,5 1500 875 Chú thích: S – diện tích. Bảng 5 Nhiệt toả do người Q Tầng Phòng q , W/người n , người Q , W 1 1 125 10 1250 2 125 12 1500 3 125 1 125 2 1 125 12 1500 2 125 13 1625 3 1 125 11 1375 2 125 15 1875 3 125 4 500 4 1 125 11 1375 2 125 15 1875 3 125 4 500 8 1 125 11 1375 2 125 15 1875 3 125 4 500 9 1 125 11 1375 2 125 15 1875 3 125 4 500 Bảng 6.1 Nhiệt toả do bức do bức xạ mặt trời lên cửa kính tường hướng Bắc Q6Bắc Tầng Phòng I,W/m F,m Q6Bắc, W 1 1 122 49,5 0,027 163,1 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 2 1 122 33 0,027 108,7 2 0 0 0 0 3 1 122 33 0,027 108,7 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 4 1 122 33 0,027 108,7 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 8 1 122 33 0,027 108,7 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 9 1 122 33 0,027 108,7 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 Bảng 6.2 Nhiệt toả do bức do bức xạ mặt trời lên cửa kính tường hướng Đông Q6Đông Tầng Phòng I,W/m F,m Q6Đông,W 1 1 569 37,5 0,027 576,11 2 569 37,5 0,027 576,11 3 0 0 0 0 2 1 569 25 0,027 384,1 2 569 25 0,027 384,1 3 1 569 25 0,027 384,1 2 569 25 0,027 384,1 3 0 0 0 0 4 1 569 25 0,027 384,1 2 569 25 0,027 384,1 3 0 0 0 0 8 1 569 25 0,027 384,1 2 569 25 0,027 384,1 3 0 0 0 0 9 1 569 25 0,027 384,1 2 569 25 0,027 384,1 3 0 0 0 0 Bảng 6.3 Nhiệt toả do bức do bức xạ mặt trời lên kính (cửa kính và vách kính) tường hướng Tây Q6tây Tầng Phòng I, W/m2 F, m F, m Q, W Q, W Q6tây = Q+ Q,W 1 1 569 22,5 0 0,027 0 345,7 0 345,7 2 569 22,5 0 0,027 0 345,7 0 345,7 3 569 22,5 0 0,027 0 345,7 0 345,7 2 1 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 2 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 3 1 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 2 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 3 569 24 0 0,027 0 368,7 0 368,7 4 1 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 2 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 3 569 0 24,6 0 0,358 0 5011,1 5011,1 8 1 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 2 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 3 569 0 24,6 0 0,358 0 5011,1 5011,1 9 1 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 2 569 25 0 0,027 0 384,1 0 384,1 3 569 0 24,6 0 0,358 0 5011,1 5011,1 Bảng 7 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính Q Tầng Phòng Q6Bắc, W Q6Đông, W Q6Nam, W Q6Tây, W Q,W 1 1 163,1 576,11 0 345,7 1084,9 2 0 576,11 0 345,7 921,81 3 0 0 0 345,7 345,7 2 1 108,7 384,1 0 384,1 876,9 2 0 384,1 0 384,1 768,2 3 1 108,7 384,1 0 384,1 876,9 2 0 384,1 0 384,1 768,2 3 0 0 0 368,7 368,7 4 1 108,7 384,1 0 384,1 876,9 2 0 384,1 0 384,1 768,2 3 0 0 0 5011,1 5011,1 8 1 108,7 384,1 0 384,1 876,9 2 0 384,1 0 384,1 768,2 3 0 0 0 5011,1 5011,1 9 1 108,7 384,1 0 384,1 876,9 2 0 384,1 0 384,1 768,2 3 0 0 0 5011,1 5011,1 Bảng 8 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che Q Tầng Phòng F , m k, W/mK HS I, W/m Q,W 9 1 206,25 1,88 0,65 0,055 928 12864 2 206,25 1,88 0,65 0,055 928 12864 3 87,75 1,88 0,65 0,055 928 5473,04 Bảng 9 Nhiệt toả ra do không khí rò lọt qua cửa Q Tầng Phòng V,m , kg/m L, m/h G,kg/s I-I, kJ/kg Q,W 1 1 820,125 1,2 1230,187 0,410 29 11892 2 826,875 1,2 1240,312 0,413 29 11990 3 126,562 1,2 189,843 0,063 29 1835,2 2 1 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 2 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 3 1 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 2 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 3 263,25 1,2 394,875 0,131 29 3817 4 1 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 2 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 3 263,25 1,2 394,875 0,131 29 3817 8 1 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 2 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 3 263,25 1,2 394,875 0,131 29 3817 9 1 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 2 618,75 1,2 928,125 0,309 29 8972 3 263,25 1,2 394,875 0,131 29 3817 Bảng 10.1 Nhiệt thẩm thấu qua tường Q Tầng Phòng k,W/mK Tường tiếp xúc với không khí. Tường tiếp xúc không gian đệm. Q, W F,m ,K Q,W F,m ,K Q, W 1 1 1,77 54,75 7,8 756 40,5 5,46 391,4 1147, 4 2 1,77 54,75 7,8 756 49,5 5,46 478,4 1234,4 3 1,77 11,25 7,8 155,3 11,25 5,46 109 264,3 2 1 1,77 41,5 7,8 573 41,5 5,46 402 975 2 1,77 41,5 7,8 573 41,5 5,46 402 975 3 1 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 2 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 3 1,77 12 7,8 166 28 5,46 271 437 4 1 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 2 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 3 1,77 11,4 7,8 157,3 28 5,46 271 428,3 8 1 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 2 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 3 1,77 11,4 7,8 157,3 28 5,46 271 428,3 9 1 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 2 1,77 41,5 7,8 573 23,6 5,46 228,1 801,1 3 1,77 11,4 7,8 157,3 28 5,46 271 428,3 Bảng 10.2 Nhiệt thẩm thấu qua kính(cửa kính và vách kính) Q Tầng Phòng , K Cửa kính Vách kính Q, W k,W/mK F,m Q, W k,W/mK F, m Q, W 1 1 7,8 5,2 109,5 4441,3 0 0 0 4441,3 2 7,8 5,2 109,5 4441,3 0 0 0 4441,3 3 7,8 5,2 22,5 913 0 0 0 913 2 1 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 2 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 3 1 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 2 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 3 7,8 5,2 24 973,4 0 0 0 973,4 4 1 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 2 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 3 7,8 0 0 0 6,12 24,6 1174,3 1174,3 8 1 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 2 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 3 7,8 0 0 0 6,12 24,6 1174,3 1174,3 9 1 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 2 7,8 5,2 83 3366,5 0 0 0 3366,5 3 7,8 0 0 0 6,12 24,6 1174,3 1174,3 Bảng 10.3 Nhiệt thẩm thấu qua cửa gỗ Q Tầng Phòng k,W/mK F, m ,K Q,W 1 1 3,6 4,5 5,46 88,5 2 3,6 4,5 5,46 88,5 3 3,6 2,2 5,46 43,2 2 1 3,6 8 5,46 157,2 2 3,6 8 5,46 157,2 3 1 3,6 4 5,46 78,6 2 3,6 4 5,46 78,6 3 3,6 8 5,46 157,2 4 1 3,6 4 5,46 78,6 2 3,6 4 5,46 78,6 3 3,6 8 5,46 157,2 8 1 3,6 4 5,46 78,6 2 3,6 4 5,46 78,6 3 3,6 8 5,46 157,2 9 1 3,6 4 5,46 78,6 2 3,6 4 5,46 78,6 3 3,6 8 5,46 157,2 Bảng 11 Nhiệt thẩm thấu qua vách Q Tầng Phòng Q,W Q,W Q,W Q,W 1 1 1147, 4 4441,3 88,5 5677,2 2 1234,4 4441,3 88,5 5677,2 3 264,3 913 43,2 1220,5 2 1 975 3366,5 157,2 4498,7 2 975 3366,5 157,2 4498,7 3 1 801,1 3366,5 78,6 4246,2 2 801,1 3366,5 78,6 4246,2 3 437 973,4 157,2 1567,6 4 1 801,1 3366,5 78,6 4246,2 2 801,1 3366,5 78,6 4246,2 3 428,3 1174,3 157,2 1759,8 8 1 801,1 3366,5 78,6 4246,2 2 801,1 3366,5 78,6 4246,2 3 428,3 1174,3 157,2 1759,8 9 1 801,1 3366,5 78,6 4246,2 2 801,1 3366,5 78,6 4246,2 3 428,3 1174,3 157,2 1759,8 Bảng 12 Nhiệt thẩm thấu qua trần Q Tầng Phòng F, m k, W/mK k, W/mK ,K ,K Q,W 1 3 5,5 1,88 5,46 56,5 9 1 206,25 0 3 0 7,8 4826,3 2 206,25 0 3 0 7,8 4826,3 3 87,75 0 3 0 7,8 2053,4 Bảng 13 Nhiệt thẩm thấu qua trần Q Tầng Phòng k,W/mK F, m ,K Q,W 1 1 1,88 182,25 5,46 1071 2 1,88 183,75 5,46 1886,2 3 1,88 28,125 5,46 289 2 1 1,88 20,5 5,46 210,4 3 3 1,88 87,75 5,46 901 Bảng 14 Nhiệt thừa của các phòng Q Tầng Phòng Q , W Q ,k W 1 1 23697,6 23,6976 2 24412,7 24,4127 3 4453,2 4,4532 2 1 19320,5 19,3205 2 19426,4 19,4264 3 1 19332,6 19,3326 2 19424 19,424 3 9231,8 9,2318 4 1 18432,6 18,4326 2 18824 18,824 3 13163 13,163 8 1 18132,6 18,1326 2 18824 18,824 3 13163 13,163 9 1 35823 35,823 2 36514 36,514 3 20989,3 20,9893 Bảng 15 Lượng ẩm toả từ người W Tầng Phòng n , người Q,g/h W, g/h W,kg/s 1 1 10 115 1150 0,000319 2 12 115 1380 0,000383 3 1 115 1151 0,0000319 2 1 12 115 1380 0,000383 2 13 115 1495 0,000415 3 1 11 115 1265 0,000351 2 15 115 1725 0,00048 3 4 115 460 0,000128 4 1 11 115 1265 0,000351 2 15 115 1725 0,00048 3 4 115 460 0,000128 8 1 11 115 1265 0,000351 2 15 115 1725 0,00048 3 4 115 460 0,000128 9 1 11 115 1265 0,000351 2 15 115 1725 0,00048 3 4 115 460 0,000128 Bảng 16 Lượng ẩm do rò lọt không khí mang vào phòng W2 Tầng Phòng G, kg/s d-d, kg/kg W , kg/s 1 1 0,410 0,0086 0,00325 2 0,413 0,0086 0,00355 3 0,063 0,0086 0,000542 2 1 0,309 0,0086 0,00266 2 0,309 0,0086 0,00266 3 1 0,309 0,0086 0,00266 2 0,309 0,0086 0,00266 3 0,131 0,0086 0,00123 4 1 0,309 0,0086 0,00266 2 0,309 0,0086 0,00266 3 0,131 0,0086 0,00123 8 1 0,309 0,0086 0,00266 2 0,309 0,0086 0,00266 3 0,131 0,0086 0,00123 9 1 0,309 0,0086 0,00266 2 0,309 0,0086 0,00266 3 0,131 0,0086 0,00123 Bảng 17 Lưu lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ lượng nhiệt thừa và ẩm của các phòng Tầng Phòng Q, kW I- I, kJ/kg G , kg/s 1 1 23,698 11,73 2,02 2 24,413 11,73 2,08 3 4,453 11,73 0,38 2 1 19,321 11,73 1,65 2 19,426 11,73 1,66 3 1 19,333 11,73 1,65 2 19,424 11,73 1,66 3 9,232 11,73 0,79 4 1 18,433 11,73 1,57 2 18,824 11,73 1,61 3 13,163 11,73 1,12 8 1 18,133 11,73 1,55 2 18,824 11,73 1,61 3 13,163 11,73 1,12 9 1 35,823 11,73 3,05 2 36,514 11,73 3,11 3 20,989 11,73 1,79 Bảng 18 Lượng gió tươi và gió hồi của từng phòng Tầng Phòng G,kg/s G=10%G,kg/s G,kg/s 1 1 2,02 0,202 1,818 2 2,08 0,208 1,872 3 0,38 0,308 0,342 2 1 1,65 0,165 1,485 2 1,66 0,166 1,494 3 1 1,65 0,165 1,485 2 1,66 0,166 1,494 3 0,79 0,079 0,711 4 1 1,57 0,157 1,413 2 1,61 0,161 1,449 3 1,12 0,112 1,008 8 1 1,55 0,155 1,395 2 1,61 0,161 1,449 3 1,12 0,112 1,008 9 1 3,05 0,305 2,745 2 3,11 0,311 2,799 3 1,79 0,179 1,611 Bảng 19 Năng suất lạnh và năng suất làm khô. Yêu cầu của từng phòng Tầng Phòng G,kg/s I- I, kJ/kg d- d, kg/kg Q,kW W,kg/s 1 1 2,02 14,826 0,0023 30 0,00465 2 2,08 14,826 0,0023 30,74 0,00478 3 0,38 14,826 0,0023 5,6 0,00087 2 1 1,65 14,826 0,0023 24,39 0,0038 2 1,66 14,826 0,0023 24,53 0,00382 3 1 1,65 14,826 0,0023 24,39 0,0038 2 1,66 14,826 0,0023 24,53 0,00382 3 0,79 14,826 0,0023 11,68 0,00182 4 1 1,57 14,826 0,0023 23,2 0,00361 2 1,61 14,826 0,0023 23,8 0,0037 3 1,12 14,826 0,0023 16,55 0,00258 8 1 1,55 14,826 0,0023 22,91 0,00356 2 1,61 14,826 0,0023 23,8 0,0037 3 1,12 14,826 0,0023 16,55 0,00356 9 1 3,05 14,826 0,0023 45,1 0,00702 2 3,11 14,826 0,0023 45,97 0,00715 3 1,79 14,826 0,0023 26,46 0,00412 Bảng 20 Các thông số của dàn lạnh kiểu RCI của HITACHI Model RCI-1.0 FSG2 RCI -1.5 FSG2 RCI -2.0 FSG2 RCI -2.5 FSG2 RCI -3.0 FSG2 RCI -4.0 FSG2 RCI -5.0 FSG2 Điện Cấp AC 1 .220 -240 V/50HZ , 220 V/60HZ Năng Suất Lạnh kW 2,8 4,3 5,6 7,1 8,4 11,2 14,2 Năng Suất Sưởi kW 3,3 4,9 6,5 8,1 9,6 13,0 16,3 Độ ồn dB 32-30 -28 32-30 -28 32-30 -28 32-30 -28 34-32 -30 38-35 -33 39-37 -35 Kích thước mm 248 -840 -840 248 -840 -840 248 -840 -840 248 -840 -840 248 -840 -840 248 -840 -840 248 -840 -840 Khối lượng kg 23 23 24 24 26 29 29 Môi chất R407C/R22 Lưu lượng gió m3/ mm 13/12 /11 13/13,5 /12 16/14 /12 20/17 /15 26/23 /20 32/28 /24 34/29 25 Cfm 459 /424 /388 530 /477 /424 665 /494 /424 706 /600 /530 918 /812 /706 1130 /989 /847 1207 /1024 /884 Kích thước đường ống Lỏng, mm Hơi, mm Ô.xả, mm VP25 VP25 VP25 VP25 VP25 VP25 VP25 ĐộngCơ W 56 56 56 56 56 108 108 Miệng Thổi Màu Trắng Bạc mm 37 -950 -950 37 -950 -950 37 -950 -950 37 -950 -950 37 -950 -950 37 -950 -950 37 -950 -950 Khối lương, kg 6 6 6 6 6 6 6 Bảng 21 Tính chọn dàn lạnh : RCI-FSG2 cho các phòng Tầng Phòng Số lượng dàn lạnh – kí hiệu RCI-1.0 FSG2 RCI-1.5 FSG2 RCI- 2.0 FSG2 RCI- 2.5 FSG2 RCI- 3.0 FSG2 RCI- 4.0 FSG2 RCI- 5.0 FSG2 1 1 1 3 2 2 2 3 1 3 2 1 1 3 2 1 3 3 1 1 3 2 1 1 3 1 1 1 4 1 1 1 1 1 2 1 1 2 3 1 8 1 1 2 1 1 2 1 1 2 3 9 1 2 4 1 3 3 2 Bảng 22 Các thông số của dàn nóng kiểu ras của HITACHI MODEL RAS-10FS3 RAS-16FS3 RAS- 20FS3 RAS- 24FS5 RAS-30FS5 Điện cấp AC 3, 380 - 415V/50HZ, 380V/60 HZ, 220V/60 HZ Năng suất lạnh kW 29,1 46,4 57,7 70 87,3 Năng suất sưởi kW 32,6 50 63 77,5 95 Máy nén Kiểu Máy nén kín Số Lượng 1+1 1+12 1+13 4 4 kW 3.0+3 75(2) 3+4,4(2) 2 3+4,4(2) 3 3(4)1+4,4(2) 1+5,5(2) 2 3(4)1+4,4(2) 1+7,5(2) 2 Kích Thước H,mm 1645 1645 1645 1645 1645 W,mm 950 1910 1910 2870 2870 D,mm 750 750 750 750 750 kg 280 485 540 790 820 Độ ồn dB 58 61 62 63-58 64-59 Môi Chất R22 kg 11,5 16 22 25 28,5 Đường ống L,mm 12,7 15,88 15,88 19,05 22,2 H,mm 25,4 -28,6 28,6 -31,75 39,92 -38.1 34,9 -38,1 41,3 -44,45 Quạtgió S.Lượng L.Lượng Gió Đ.Cơ Quạt hướng tâm 1 2 2 3 3 m3/min 172 278 344 426 531 cfm 6,076 9,817 12,148 15,045 18,753 W 0,275(6) 0,275(6) 0,275(6) 0,275(6) 3 0,275(6) 3 Kết luận Trên đây là tính toán và lựa chọn của em cho hệ thống điều hoà của công trình trụ sở thời báo Kinh Tế Việt Nam. Qua đây em có thể hình dung được công việc thực tế của một người kỹ sư ngành lạnh khi phải thiết kế một hệ thống điều hoà không khí cho một công trình. Không những thế, người kỹ sư phải luôn biết cách lưạ chọn, tính toán năng động và linh hoạt trong nhiều trường hợp thực tế của từng công trình riêng biệt. Tất cả số liệu của bản đồ án này được tính toán theo số liệu thực tế của công trình, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sót mắc phải trong quá trình tính toán. Như chưa tính đến khả năng tài chính thực tế, cách lắp đặt chi tiết của hệ máy, cách lựa chọn máy phù hợp nhất đối với công trình này. Đây là những lỗi của việc còn thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế nên chắc chắn sẽ không tránh khỏi. Đây là bước đầu cho em trên con đường lập nghiệp sau này, định hướng phần nào công việc của tương lai. Tài liệu tham khảo [1]. Nguyễn Đức Lợi, hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hoà không khí NXBKH và KT Hà Nội – 2005. [2]. Hà Đăng Trung - Nguyễn Quân, cơ sở điều tiết không khí NXBKH và KT Hà Nội – 1998. [3]. Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tuỳ, môi chất lạnh NXBGD - 1998 [4]. Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tuỳ - Đinh Văn Thuận, kỹ thuật lạnh ứng dụng NXBGD – 1998. [5]. Trần Ngọc Chấn, điều hoà không khí NXBXD – 2002. [6]. Tiêu chuẩn Việt Nam. TCVN 5687 – 1992. [7]. Phạm Lê Dần – Bùi Hải, nhiệt động kỹ thuật NXBKH và KT Hà Nội – 2000. [8]. Catalog may SET-FREE FS SERIES HITACHI. MụC LụC Lời nói đầu 1 Chương 1 : Sự cần thiết của điều hoà không khí, mô tả công trình, chọn thông số thiết kế 3 1.1 sự cần thiết của điều hoà không khí 3 1.1.1. ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người 3 1.1.2. ảnh hưởng của trạng thái không khí tới sản xuất 4 1.2. Mô tả công trình 5 1.3. Chọn thông số thiết kế 6 Chương 2: So sánh các hệ thống điều hoà không khí 8 Chương 3 Tính cân bằng nhiệt ẩm 14 3.1. Các thông số xây dựng cơ bản của toà nhà Trụ Sở Thời Báo Kinh Tế Việt Nam. 14 3.2. tính cân bằng nhiệt ẩm 16 3.2.1. Nhiệt do máy móc tỏa ra Q1 16 3.2.2. Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q 17 3.2.3. Nhiệt do người toả ra Q 18 3.2.4 Nhiệt do bán thành phẩm đưa vào Q 18 3.2.5 Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt Q 19 3.2.6 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính Q 19 3.2.7 Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che Q 21 3.2.8 Nhiệt toả do không khí rò lọt qua cửa Q 22 3.2.9 Nhiệt thẩm thấu qua vách Q 23 3.2.9.1 Nhiệt thẩm thấu qua tường Q 24 3.2.9.2 Nhiệt thẩm thấu qua kính và vách kính Q 26 3.2.9.3 Nhiệt thẩm thấu qua cửa gỗ Q 27 3.2.10 Nhiệt thẩm thấu qua trần Q 28 3.2.11 Nhiệt thẩm thấu qua nền Q 29 3.3 Tính toán lượng ẩm thừa WTH 30 3.3.1 Lượng ẩm do người toả 30 3.3.2 Lượng ẩm do rò lọt không khí mang vào 31 3.4 Tổng nhiệt thừa, ẩm thừa của công trình và hệ số góc tia quá trình 32 3.5 Tính kiểm tra đọng sương trên vách. 32 3.6 Lập sơ đồ điều hoà không khí 34 3.6.1. Nguyên lý làm việc của sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 34 3.6.2. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí 35 3.6.3. Cách xác định các điểm nút trên đồ thị I-d 36 3.7 Tính toán năng suất các thiết bị 37 3.7.1. Lưu lượng không khí cần thiết để triệt tiêu toàn bộ lượng nhiệt thừa và ẩm thừa 37 3.7.2 Lưu lượng gió tươi cần cung cấp 37 3.7.3 Lưu lượng gió hồi 38 3.7.4 xác định điểm hoà trộn C theo 38 3.7.5 Công suất lạnh của thiết bị xử lý không khí Theo 38 3.7.6 Năng suất làm khô thiết bị xử lý không khí: Theo 39 Chương 4 Tính chọn máy và thiết bị 40 4.1. Chọn dàn lạnh (Indoor Unit) cho các không gian điều hoà 41 4.2. Chọn dàn nóng ( Outdoor Unit) cho công trình 42 Chương 5 Phương án sưởi – lấy gió tươi – thoát nước ngưng – thi công lắp đặt – bảo dưỡng , sửa chữa 44 5.1. Phương án sưởi 44 5.2. cấp gió tươi cho không gian điều hoà 44 5.3. hệ thống thoát nước ngưng 45 5.4 thi công lắp đặt 45 5.5 Bảo dưỡng, sửa chữa 46 Kết luận 74 Tài liệu tham khảo 75