Hệ thống điều hoà không khí cho Trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán

LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học là nhiệm vụ và yêu cầu của mỗi sinh viên để củng cố kiến thức, ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế cụ thể đồng thời kết thúc môn học, cũng như phần nào xác định được công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khi ra trường. Về nội dung thiết kế “Hệ thống điều hoà không khí cho Trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán”, sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc trong tương lai. Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS.Võ Chí Chính, đồ án của em đã hoàn thành. Trong thuyết minh này em cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc. Tuy nhiên do tài liệu tham khảo còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, em kính mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo thêm của các thầy cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn ! Đà Nẵng, tháng 10 năm 2008 Sinh viên thực hiện: Ngô Mậu Năm CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Giới thiệu công trình: 1.1.1. Địa chỉ công trình: Vị trí : Số 4- Kim Long- P. Kim Long- T.p Huế. : Số 3- Vạn Xuân- P. Kim Long- T.p Huế. Điện thoại : (+84.54).510.587. Email : namchauhoiquan@dng.vnn.vn. 1.1.2. Sơ lược về công trình: Toàn bộ công trình là một toà nhà 2 tầng có chiều cao 12,51 m, diện tích mặt bằng xây dựng là 43,2m × 31,8m =1374m2. Trung tâm là khu vực tổ chức phục vụ các dịch vụ du lịch, là nơi dừng chân nghỉ ngơi – thưởng thức lễ hội - ẩm thực cung đình – văn hóa nghệ thuật Huế cho du khách trong và ngoài nước. Nam Châu Hội Quán sẽ là nơi lí tưởng để tổ chức tiệc, hội nghị, sự kiện đạt tiêu chuẩn quốc tế. Với diện tích rộng và thoáng mát, Nam Châu Hội Quán có thể cùng lúc phục vụ 2000 khách bao gồm: - Tòa nhà khánh tiết với 200 chỗ ngồi. Dành cho khách VIP và các tiệc quan trọng. - Tòa nhà đa năng từ 700 – 1000 chỗ. Nơi phục vụ các tiệc lớn, khách đoàn, hội nghị và các chương trình biểu diễn. - Khu nhà rường cổ với phong cách kiến trúc đặc trưng của Huế, chuyên phục vụ tiệc nhẹ, cà phê sân vuờn và các loại hình nghệ thuật. 1.2 Ý nghĩa việc lắp đặt điều hoà không khí tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán: Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm vì vậy mà tại thành phố Đà Nẵng nắng nóng quanh năm với việc môi trường không khí nhiều bụi bặm. Việc lắp đặt điều hoà không khí tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán là không thể thiếu để tạo ra môi trường không khí trong sạch có chế độ nhiệt ẩm thích hợp cũng là yếu tố gián tiếp nâng cao chất lượng các bữa tiệc, các buổi giao lưu tập trung đông người, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. 1.3 Chọn thông số tính toán: 1.3.1 Cấp điều hoà trong hệ thống điều hoà không khí: - Khi thiết kế hệ thống điều hoà không khí việc đầu tiên là phải lựa chọn cấp điều hoà cho hệ thống điều hoà cần tính. Cấp điều hoà thể hiện độ chính xác trạng thái không khí cần điều hoà (nhiệt độ, độ ẩm…) của công trình. Có 3 cấp điều hoà : + Cấp 1 có độ chính xác cao nhất. + Cấp 2 có độ chính xác trung bình. + Cấp 3 có độ chính xác vừa phải. Cần lưu ý rằng nếu chọn công trình có độ chính xác cao nhất (cấp 1), sẽ kéo theo năng suất lạnh yêu cầu lớn nhất, giá thành công trình cũng sẽ cao nhất. Ngược lại khi chọn độ chính xác của công trình vừa phải thì giá thành công trình cũng vừa phải. Chính vì vậy hệ thống điều hoà không khí tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán em chọn hệ thống cấp 3 vì ở đây độ chính xác chỉ cần vừa phải. 1.3.2 Chọn thông số tính toán: Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng cần điều hoà và ngoài trời. 1.3.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong phòng: Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà được chọn tuỳ thuộc vào chức năng của phòng. Khu vực Mùa hè Mùa đông tt,0C φ,% tt,0C φ,% Quán bar, nhà hàng, nhà bếp… 24÷26 60÷75 22÷24 35÷40 a) Chọn tốc độ không khí tính toán trong phòng Tốc độ không khí lưu động được lựa chọn theo nhiệt độ không khí trong phòng. Ở đây ta chọn tốc độ tính toán của không khí trong phòng ωk=0,4÷0,7 m/s b) Độ ồn cho phép Độ ồn có ảnh hưởng đến trạng thái và mức độ tập trung vào công việc của con người.Mức độ ảnh hưởng dó tuỳ thuộc vào công việc hay nói cách khác là tuỳ thuộc vào chức năng của phòng. Theo yêu cầu thiết kế ta chọn độ ồn cực đại cho phép là 45dB c) Nồng độ các chất độc hại Vì chức năng của phòng hội trường là nơi dùng để ăn uống hay tổ chức các hoạt động giao lưu văn hóa văn nghệ, vấn đề xác định chính xác nồng độ CO2 do con người thải ra là cần thiết.Từ đó ta xác định lưu lượng không khí tươi cần cấp cho 1 người trong 1giờ: 2-1 Trong đó := 0,022m3/h.người là lượng khí CO2 do con người thải ra. = 0,15 là nồng độ CO2 cho phép,% a là nồng độ khí CO2 trong môi trường không khí xung quanh VK=18,3 m3/h.người=0,005m3/s.người 1.3.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm của không khí ngoài trời: Nhiệt độ và độ ẩm của không khí ngoài trời kí hiệu tN, . Trạng thái của không khí ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm. Chọn thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều hoà. Theo yêu cầu thiết kế ,ta chọn các thông số ngoài trời tại Đà Nẵng. -Nhiệt độ lớn, nhất nhỏ nhất trong năm: , -Độ ẩm trung bình ứng với tháng có nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất trong năm: , Các số liệu lấy theo bảng phụ lục sách TTTK HTDHKK HĐ của TS VÕ CHÍ CHÍNH: Hệ thống cấp III Nhiệt độ tN,0C Độ ẩm φN ,% Mùa hè = 34,5 = 85,8 Mùa đông = 18,8 = 75,2 1.4 Các thông số khảo sát của công trình: - Kích thước hội trường (Dài × Rộng × Cao): 43200 mm × 31800 mm × 12510 mm - Tổng công suất thiết bị điện: 5800 W - Diện tích tường theo các hướng: + Đông: 166,312 m2 + Tây: 166,312 m2 + Nam: 295,488 m2 + Bắc: 295,488 m2 +Vật liệu tường: Gạch thẻ dày: 220 mm. - Màu: Tối + Tỷ lệ kính/ tường: 30% + Loại kính: Đồng nâu + Màu của rèm: Nhạt 1.5 Lựa chọn phương án điều hoà không khí: Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán có kích thước và các thông số đã cho như trên, ta có thể sử dụng các phương án chọn máy điều hoà sau: 1.5.1. Máy điều hoà cửa sổ: Tất cả các bộ phận của máy điều hoà đặt trong vỏ máy. - Ưu điểm: + Dễ dàng lắp đặt và sử dụng. + Giá thành tính trung bình cho một đơn vị công suất lạnh thấp. + Đối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hòa cửa sổ rất kinh tế, chi phí đầu tư và vận hành đều thấp. Nhược điểm: + Công suất thấp, tối đa là 24.000 Btu/h. + Đối với phòng nằm sâu trong công trình thì không thể sử dụng. Nếu sử dụng thì phải có đường ống phức tạp. + Không có nhiều kiểu loại nên khó lựa chọn. 1.5.2 Máy điều hoà tách rời: Máy được phân thành hai mảng: + Mảng trong nhà: (indoor unit) Gồm một hay nhiều khối trong có chứa dàn bốc hơi (dàn lạnh) nên còn gọi là khối lạnh. + Mảng ngoài trời: (outdoor unit) Chỉ gồm một khối trong có chứa dàn ngưng (dàn nóng). - Ưu điểm: + So với máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa rời cho phép lắp đặt ở nhiều không gian khác nhau. + Giá thành rẻ, đơn giản, dễ sử dụng, vận hành, lắp đặt. + Tiện lợi cho các công trình nhỏ hẹp và hộ gia đình. + Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa. - Nhược điểm: + Khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh hạn chế (không quá 20 m), chênh lệch nhiệt độ giữa dàn nóng và dàn lạnh không được quá lớn. + Công suất máy hạn chế (tối đa là 60.000BTU/h). + Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao. + Đối với công trình lớn, sử dụng máy này dễ phá vỡ kiến trúc công trình, làm giảm mỹ quan của nó. 1.5.3. Máy điều hoà dạng tủ hai khối: Một khối trong nhà (khối lạnh) có thể đặt đứng hoặc treo, một khối ngoài trời (khối nóng). Loại này có năng suất lạnh vừa và nhỏ. Nó có đặc điểm của máy điều hòa 2 mảnh, ngoài ra còn có các ưu điểm khác như: + Tiết kiệm không gian lắp đặt giàn nóng. + Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt. 1.5.4. Máy điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume): Về cấu tạo máy VRV giống như máy loại tách rời nghĩa là gồm hai mảng: mảng ngoài trời và mảng trong nhà gồm nhiều khối trong có dàn bốc hơi và quạt. Sự khác nhau giữa máy diều hòa dạng VRV và máy điều hòa dạng tách rời là với VRV chiều dài và chiều cao giữa khối ngoài trời và trong nhà cho phép rất lớn (100 m chiều dài và 50 m chiều cao), chiều cao giữa các khối trong nhà có thể tới 15m. Vì vậy khối ngoài trời có thể đặt trên nóc nhà cao tầng để tiết kiệm không gian và điều kiện làm mát dàn ngưng bằng không khí tốt hơn. Ngoài ra máy điều hoà kiểu VRV có ưu điểm là: + Khả năng lớn trong việc thay đổi công suất lạnh bằng cách thay đổi tần số điện cấp cho máy nén, nên tốc độ quay của máy nén thay đổi và lưu lượng môi chất lạnh cũng thay đổi + Tiết kiệm được hệ thống đường ống nước lạnh, nước giải nhiệt, có thể tiết kiệm được rất nhiều nguyên vật liệu cho hệ thống điều hoà + Tiết kiệm được nhân lực và thời gian thi công lắp đặt vì hệ VRV đơn giản hơn nhiều so với hệ trung tâm nước. + Khả năng tiết kiệm năng lượng cao vì được trang bị máy nén biến tầng và khả năng điều chỉnh năng suất lạnh gần như vô cấp. + Tiết kiệm chi phí vận hành: Hệ VRV không cần nhân công vận hành trong khi hệ chiller cần đội ngũ vận hành chuyên nghiệp. + Khả năng tự động hoá cao vì thiết bị đơn giản + Khả năng sửa chữa bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ thiết bị chuẩn đoán đã được lập trình và cài đặt sẵn trong máy Các máy VRV có dãy công suất hợp lý, lắp ghép lại với nhau thành mạng đáp ứng mọi nhu cầu về năng suất. 1.5.5. Hệ thống điều hoà Water Chiller: Là hệ thống điều hoà không khí gián tiếp, trong đó đầu tiên môi chất lạnh trong bình bốc hơi của máy lạnh làm lạnh nước (là chất tải lạnh) sau đó nước sẽ làm lạnh không khí trong phòng cần điều hoà bằng thiết bị trao đổi nhiệt như FCU, AHU hoặc buồng phun. - Ưu điểm: + Công suất dao động lớn: từ 5 ton đến hàng ngàn ton. + Hệ thống đường ống nước lạnh có thể dài tuỳ ý có thể đáp ứng được mọi yêu cầu thực tế. + Có nhiều cấp giảm tải 3 ÷ 5 cấp/cụm. Đối với hệ thống lớn người ta thường sử dụng nhiều máy nên số cấp giảm tải lớn hơn nhiều. + Thường giải nhiệt bằng nước nên hoạt động bền, hiệu quả, ổn định. - Nhược điểm: + Phải có phòng máy riêng cho cụm Chiller + Phải có người chuyên trách phục vụ + Hệ thống lắp đặt, vận hành, sử dụng tương đối phức tạp. + Chi phí vận hành cao, đầu tư cao. 1.5.6. Máy điều hòa dạng tủ là máy điều hoà trung tâm: Là hệ thống mà ở đó xử lý nhiệt ẩm được tiến hành ở một trung tâm và được dẫn theo các kênh gió đến các hộ tiêu thụ. Trên thực tế máy điều hoà dạng tủ là máy điều hoà kiểu trung tâm. Ở trong hệ thống này không khí sẽ được xử lý nhiệt ẩm trong một máy lạnh lớn, sau đó được dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến các hộ tiêu thụ. - Ưu điểm: + Nhờ có lưu lượng gió lớn nên rất phù hợp cho đối tượng phòng lớn có nhiều người như: hội trường, nhà hát, rạp chiếu bóng, phòng họp, nhà hàng, vũ trường, phòng ăn. + Lắp đặt và vận hành tương đối dễ dàng. + Khử âm và khử bụi tốt, nên đối với khu vực đòi hỏi độ ồn thấp thường sử dụng. + Giá thành nói chung không cao. - Nhược điểm: + Người sử dụng hầu như không can thiệp được nhiệt độ cũng như lưu lượng gió trong phòng (trừ khi sử dụng van điều chỉnh dùng mô tơ). + Hệ thống đường ống gió có kích thước lớn cồng kềnh chiếm nhiều không gian, hệ thống này khi hoạt động thì hoạt động với 100% tải. + Các phòng nhỏ với các chế độ hoạt động khác nhau, không gian lắp đặt bé, tính đồng thời làm việc không cao thì hệ thống này không thích hợp. Qua tìm hiểu tính chất của công trình, phân tích ưu nhược điểm của từng hệ thống điều hoà không khí, em nhận thấy rằng việc lắp đặt hệ thống điều hoà không khí tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán nên dùng hệ thống điều hoà không khí dạng tủ (hệ thống điều hòa không khí kiểu trung tâm). Bởi vì tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán là nơi ăn uống, giao lưu văn hoá văn nghệ là chủ yếu vì vậy việc dùng hệ thống điều hoà không khí dạng tủ sẽ rất thuận tiện, đạt hiệu quả kinh tế cao và chi phí đầu tư không cao. CHƯƠNG 2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT, CÂN BẰNG ẨM (TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT ẨM) 2.1 Tính cân bằng nhiệt: 2.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị điện toả ra Q1: Q1 = 5800 W= 5,8 kW. 2.1.2 Nhiệt toả ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2: Nguồn sáng nhân tạo ở đây đề cập là nguồn sáng từ các đèn điện. Có thể chia đèn điện ra làm hai loại: Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang thì hầu hết năng lượng điện sẽ biến thành nhiệt. Nhiệt do các nguồn sáng nhân tạo toả ra chỉ ở dạng nhiệt hiện. Một vấn đề thường gặp trên thực tế là khi thiết kế không biết bố trí đèn cụ thể như thế nào hoặc người thiết kế không có điều kiện khảo sát chi tiết toàn bộ công trình, hoặc không có kinh nghiệm về cách bố trí đèn của các đối tượng. Trong trường hợp này có thể chọn theo điều kiện dủ chiếu sáng cho ở bảng 3.2 (Tr.37_TTTK HTDHKKHD). Nhà hàng có công suất chiếu sáng là 12 W/m2. Như vậy tổn thất do nguồn sáng nhân tạo, trong trường hợp này được tính theo công thức: Q2= qs.F, W. Trong đó: F: diện tích sàn nhà, m2. Tầng trệt: Ft= dt(phòng tiệc trong nhà)+ dt(phòng VIP)= 366+ 17,68= 383,68 m2. Tầng 1: F1= dt(nhà hàng)= 625 m2. qs: là công suất chiếu sáng yêu cầu cho 1m2 diện tích sàn. qs= 12 W/m2. Q2= qs.F= 12.(383,68+625)= 14792,16 W= 12,104 kW. 2.1.3 Nhiệt do người toả ra Q3: Trong quá trình hô hấp và vận động cơ thể con người toả nhiệt, lượng nhiệt do người toả ra phụ thuộc vào cường độ vận động, trạng thái, môi trường không khí xung quanh, lứa tuổi… Nhiệt do người toả ra gồm hai phần: một phần toả trực tiếp vào không khí, gọi là nhiệt hiện. Một phần khác bay hơi trên bề mặt da, lượng nhiệt này toả vào môi trường không khí làm tăng entanpi của không khí mà không làm tăng nhiệt độ của không khí gọi là lượng nhiệt ẩn. Tổng hai lượng nhiệt này gọi là lượng nhiệt toàn phần do người toả ra được xác định theo bảng 3.4 (Tr.40_TKHTDHKKHD): Đối với các hoạt động nhẹ trong nhà hàng: Nhiệt thừa trung bình: qt = 160 W/người. Khi đó lượng nhiệt do người toả ra: Q3 = n.q.10-3 ,kW. Trong đó : - n: Là số lượng người trong phòng. Ta có thể tính được n thông qua tra bảng 3.2 (Tr.37_TTTKHTDHKKHD). Đối với nhà hàng thì phân bố người là 1,5 m2/người. Tầng trệt: nt= Ft/1,5= 383,68/1,5= 256 người. Tầng 1: n1= F1/1,5= 625/1,5= 417 người. - q: Lượng nhiệt toàn phần do mỗi người toả ra. q= qh+ qw. Đối với các hoạt động nhẹ ở nhà hàng và nhiệt độ phòng là 24 oC, ta có: qh= qw= 80 W/người. Nhiệt do thức ăn tỏa ra là 20W cho 1 người, trong đó 10W là nhiệt hiện, 10W là nhiệt ẩn. Nhiệt lượng toàn phần do 1 người tỏa ra là: q= qh+ qw+ qta= 80+ 80+ 20= 180W. Q3 = n.q= (256+ 417).180= 121140 W= 121,14 kW. 2.1.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4: Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy, ở đó liên tục đưa vào và ra các sản phẩm có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong phòng. Đây là nhà hàng nên Q4= 0. 2.1.5. Nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5: Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi… thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào phòng. Tuy nhiên trên thực tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường phải ngừng hoạt động. Do đó: Q5= 0. 2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6: Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, quanh năm có ánh nắng mặt trời, nhất là vào mùa hè ánh sáng càng gây gắt, do đó nhiệt lượng do bức xạ mặt trời truyền qua kết cấu bao che vào nhà rất lớn. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng kết cấu bao che và khả năng cản nhiệt bức xạ của bản thân kết cấu bao che. Trong các điều kiện như nhau nhưng kết cấu bao che mỏng, khả năng cản nhiệt kém thì nhiệt lượng bức xạ truyền vào nhà càng lớn và do đó nhiệt độ trong nhà càng cao. Nhiệt bức xạ được chia ra làm ba thành phần: + Thành phần trực xạ: Nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời + Thành phần tán xạ: Nhiệt bức xạ chiếu lên các đối tượng xung quanh làm nóng chúng và các vật đó bức xạ gián tiếp lên kết cấu. + Thành phần phản chiếu từ mặt đất. Nhiệt bức xạ vào phòng phụ thuộc vào kết cấu bao che và được chia ra làm hai dạng: - Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61. - Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái Q62. Q6= Q61+ Q62 2.1.6.1 Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61: Lượng nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính vào nhà có thể xác định theo công thức sau: +Đối với kính có rèm che: Q61 = , W. Trong đó: FK – Diện tích bề mặt kính; Rk =[0,4.+(+ .RN (1) RN =: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính. RT : bức xạ mặt trời qua kính vào không gian điều hòa. Vĩ độ 100Bắc Giờ mặt trời Tháng Hướng 12h 12 Đông Tây Nam Bắc Mặt bằng ngang 44 44 378 44 637 + Đối với loại kính chống nắng, màu đồng nâu dày 12mm tra bảng ( 3.5)(Tr.44_TTTKHTDHKKHD) ta được: , , , + Rèm che mầu nhạt tra bảng (3.6)(Tr.44_TTTKHTDHKK) , , , Thay vào (1) RK = [0,4.0,74+ 0,21.(0,37+ 0,12+ 0,05.0,51+ 0,4.0,74.0,51)]. RN = 0,436. RN W/m2 c – Hệ số tính đến độ cao H(m) nơi đặt kính so với mực nước biển, do độ cao này không đáng kể. c = 1+0,023 = 1 đs – Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương: đs = 1 – 0,13=1- 0,13 = 0,8505 mm – Hệ số xét tới khả năng ảnh hưởng của mây mù, chọn khi trời không có mây mm =1. kh – Hệ số xét tới khả năng ảnh hưởng của khung kính, chọn khung kim loại.kh = 1,17. K – Hệ số kính phụ thuộc màu sắc và loại kính khác nhau, chọn loại kính chống nắng màu đồng nâu dày 12 mm có K = 0,58. m – Hệ số mặt trời, khi có rèm che màu nhạt chọn m= 0,56 Suy ra: Hướng Diện tích tường, m2 Diện tích kính, Fk, m2 RT, W/m2 Q61,W Đông 166,212 50 44 807,5 Tây 166,212 50 44 807,5 Nam 295,488 89 378 12355,93 Bắc 295,488 89 44 1438,256 Ta nhận thấy lượng nhiệt do bức xạ mặt trời chỉ xảy ra theo 1 hướng. Do đó ta chọn Q61= 12355,93 W= 12,36 kW. 2.1.6.2 Nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che Q62 : Khác với cửa kính cơ chế bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che được thực hiện như sau: - Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu bao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ toả ra môi trường một phần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong phòng bằng đối lưu và bức xạ. Quá trình truyền này sẽ có độ chậm trễ nhất định. Mức độ chậm trễ phụ thuộc bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng. Thông thường người ta bỏ qua lượng nhiệt bức xạ qua tường. Lượng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và độ chênh nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác định theo công thức: Q62 = F.k.φm.∆t, [W] Trong đó: + K: hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường, W/m2.K; + F: diện tích của mái hoặc tường, m2; + Δt = tTD - tT: độ chênh nhiệt độ tương đương, 0C ,[K] εs – hệ số hấp thụ của mái và tường; αn = 23,3 W/m2K –hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài; Rxn = R/0,88 – nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường , W/m2; R – nhiệt bức xạ qua kính vào phòng( tra theo bảng 3.7 trang 45 TL1), W/m2; Rxn = 378 / 0,88 =429,55 W/m2. φm – hệ số màu của mái hay tường: Màu Màu thẫm Màu trung bình Màu sáng φm  1 0,87 0,78 εs - Hệ số hấp thụ của tường và mái phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạng thái bề mặt tra theo bảng 3.9 trang 60 GTĐHKK. Đối với mặt mái ngói màu đỏ tươi : εs = 0,6. Đối với mặt tường : εs = 0,55. Đối với vật liệu trát, vữa : εs = 0,42. Hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường: Công thức tính: , [W/m2K] Trong đó: + : Nhiệt trở toả nhiệt từ bề mặt vách đến không khí ngoài trời, m2.K/W; + : Hệ số toả nhiệt trên bề mặt bên ngoài của kết cấu bao che, W/m2K; + RN: phụ thuộc vào sự tiếp xúc giữa vách và không khí ngoài trời; Với trần có lớp thạch cao nguyên chất; Có = 0,407 W/m.K, bảng 3-15 TTTKĐHKKHĐ; Suy ra =0,05 [m2.K/W] Nếu mái không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì: = 5 [W/m2.K] Diện tích tường tiếp xúc với không khí ngoài trời là: F= 1077 m2. ttđ = tN + s .Rxn /= 30 + 0,6.429,55/23,3= 41,06 0C = 41,06- 24 = 17,06 0C Q62 = F.k..= 239,76.5.1.17,06= 20,45 kW Q6 = Q61 +Q62= 12,36 + 20,45 = 32,81 kW. 2.1.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7: Công thức tính: Q7 = G7.(IN - IT) = G7 .Cp(tN-tT) + G7.ro(dN-dT) G7 - Lưu lượng không khí rò rỉ, kg/s Tuy nhiên, lưu lượng không khí rò rỉ Grr thường không theo quy luật và rất khó xác định. Nó phụ thuộc vào độ chênh lệch áp suất, vận tốc gió, kết cấu khe hở cụ thể, số lần đóng mở cửa ... Vì vậy trong các trường hợp này có thể xác định theo kinh nghiệm: Q7h = 0,335.(tN - tT).V.ξ , W Q7w = 0,84.(dN - dT).V. ξ , W V - Thể tích phòng, m3 ξ - Hệ số kinh nghiệm cho theo bảng 3.14 GTDHKK trang 76. V,m3 <500 500 1000 1500 2000 2500 >3000 ξ 0,7 0,6 0,55 0,5 0,42 0,4 0,35 Chọn ξ = 0,35 Tổng lượng nhiệt do rò rỉ không khí: Q7 = Q7h + Q7w Q7h = 0,335.(tN-tT).V., W Q7w = 0,84.(dN-dT).V., W Trong đó: + V – Thể tích phòng (m3) Chiều cao của không gian điều hòa là h: ht= 3,48 m; h1= 2,8 m. Diện tích cần điều hòa là F: Ft= 383,68; F1= 625 V= Fi.hi= 383,68.3,48+ 625.2,8= 3085,21 m3. + dT, dN: Dung ẩm của không khí tính toán trong nhà và ngoài trời, g/kg.kk Tra dT theo trạng thái có tT=240C, wT=70 % ta được dT= 13,21 g/kg.kk Tra dN theo trạng thái có tN=34,5, =85,5% ta được dN = 30,3 g/kg.kk + =0,35: Hệ số kinh nghiệm (thể tích phòng > 3000 m3). + tT, tN: Nhiệt độ không khí tính toán trong nhà và ngoài trời, 0C Vậy ta có: Q7h= 0,335.(tN-tT).V.x= 0,335.(34,5- 24). 3085,21.0,35= 3798,28 W Q7w=0,84.(dN-dT).V.x = 0,84.(30,3- 13,21). 3085,21.0,35= 15501,51 W Q7 = 3798,28 + 15501,51 = 19299,79 W = 19,3 kW Ở công trình này số lượt người qua lại không nhiều nên ta bỏ qua lượng nhiệt do trường hợp lượt người qua lại gây nên. 2.1.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 : 2.1.8.1.Nhiệt truyền qua tườngQ81: Gồm nhiệt truyền qua tường phần không có kính và phần kính do độ chênh nhiệt độ. a. Nhiệt truyền qua tường phần không có kính: Ở kết cấu tường của công trình thì tường gồm lớp vữa ximăng 2 bên dày 10 mm ở giữa là lớp gạch dày 220 mm, diện tích tường phần không có kính các hướng: Hướng Diện tích tường, m2 Diện tích kính, Fk, m2 Diện tích tường không có kính, m2 Đông 166,212 50 116,212 Tây 166,212 50 116,212 Nam 295,488 89 206,488 Bắc 295,488 89 206,488 Diện tích tổng phần tường không có kính Fkk= Fkkđ+ Fkkt+ Fkkn+ Fkkb= 2.116,212+ 2.206,488= 654,4 m2 Q811=K.Fkk.Dt, W Hệ số truyền nhiệt K===2,37 W/m2K Tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài nên Dt= tN- tT= 34,5-24=10,5 0C đối với tường bao: =1 Vậy Q811=K.Fkk.Dt= 2,37.1.654,4.10,5 = 16284,74 W b.Nhiệt truyền vào ở phần có kính : Q812=K.Fk.Dt Tổng diện tích phần có kính: Fk=Fkđ+Fkt+Fkn+Fkb= 2.50+ 2.89 = 278 m2 Độ chênh nhiệt độ : Dt= tN- tT= 10,5 0C Hệ số truyền nhiệt: K= 5,89 W/m2K (kính 1 lớp) Vậy: Q812= K.Fk.Dt= 5,89.278.10,5= 17193 W - Nhiệt truyền qua tường: Q81= Q811+ Q812= 16284,74+ 17193= 33477,74 KW 2.1.8.2. Nhiệt truyền qua nền Q82: Theo phương pháp này người ta coi nền như một vách phẳng, trong đó nhiệt truyền theo bề mặt nền ra ngoài theo các dải khác nhau. Nền được chia làm 4 dải, mỗi dải có bề rộng 2m, riêng dải thứ tư là phần còn lại của nền. 2m 2m b Dải 4 Dải 3 Dải 2 Dải 1 a Diện tích các dải nền được tính như sau: + Diện tích dải 1 là: F1= 4.(a + b) + Diện tích dải 2 là: F2= 4.(a + b) - 48 + Diện tích dải 3 là: F3= 4.(a + b) - 80 + Diện tích dải 4 là: F4= (a – 12).(b – 12) Khi mà dải 1 có diện tích F1< 48m2 thì chỉ có một dải nền. + Dải 1 có hệ số truyền nhiệt là: k1= 0.5 W/m2K; + Dải 2 có hệ số truyền nhiệt là: k2= 0.2 W/m2K; + Dải 3 có hệ số truyền nhiệt là: k3= 0.1 W/m2K; + Dải 4 có hệ số truyền nhiệt là: k4= 0.07 W/m2K; * Tính nhiệt truyền qua nền đất Q82 : Q82 = (k1.F1+ k2.F2+ k3.F3+ k4.F4).(tN – tT) Diện tích phần nền là : F= Fphòngtiệc = 366 m2; a= 16,1 m; b= 26,8 m. Bảng kết quả tính toán : Diện tích dải Fi, m2 Hệ số truyền nhiệt ki, W/m2K Fi.ki, W/K 171,6 0,5 85,8 123,6 0,2 24,72 91,6 0,1 9,16 60,68 0,007 0,42476 tN- tT (0C) 10,5 Q82 (W) 1261,1 Q8 = Q81 + Q82 = 33477,74+ 1261,1= 34738,84 W= 34,739 kW. Tổng lượng nhiệt thừa QT: Bảng tổng kết lượng nhiệt thừa: Lượng nhiệt thừa Qi Ký hiệu Giá trị, kW Nhiệt do máy móc, thiết bị điện tỏa ra Q1 5,8 Nhiệt tỏa ra từ nguồn sáng nhân tạo Q2 12,104 Nhiệt do người tỏa ra Q3 121,14 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4 0 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5 0 Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6 32,81 Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7 19,3 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 34,739 Nhiệt thừa QT được sử dụng để xác định năng suất lạnh của bộ xử lý không khí. , kW = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 = 5,8+ 12,104+ 121,14+ 0+ 0+32,81+ 19,3+ 34,739 = 225,893 kW 226 kW. 2.2 Tính cân bằng ẩm: 2.2.1 Lượng ẩm do người toả ra W1: Lượng ẩm do người toả ra được xác định theo công thức sau: W1 = n.gn , kg/s Trong đó: n: Số người trong phòng; n= 673 người. gn: Lượng ẩm do 1 người toả ra trong phòng trong một đơn vị thời gian, kg/s người, phụ thuộc vào trạng thái, cường độ vận động và nhiệt độ môi trường xung quanh. Ở nhiệt độ môi trường 24 0C tại phòng ăn, khách sạn ta chọn: gn = 155 g/h.người. W1 = 673.155.10-3 = 104,315 kg/h =0,029 kg/s. 2.2.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2: Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng sẽ có một lượng hơi nước bốc vào phòng; ngược lại nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút ẩm. Thành phần ẩm thừa chỉ có trong công nghiệp. Do đó W2= 0. 2.2.3 Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn W3: Trong trường hợp này, nền hội trường lót gạch men nên lượng ẩm bay hơi từ sàn có thể bỏ qua, W3 = 0 2.2.4 Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4: Khi trong phòng có rò rỉ hơi nóng, ví dụ như hơi từ các nồi nấu… Do đó W4= 0. Vậy: Lượng ẩm thừa WT là: kg/s 2.3 Kiểm tra đọng sương trên vách: Ta đã biết rằng, khi nhiệt độ vách tW thấp hơn nhiệt độ đọng sương ts của không khí tiếp xúc với nó sẽ xảy hiện tượng đọng sương trên vách đó (hơi nước trong không khí ngưng tụ thành nước trên bề mặt vách). Khi xảy ra đọng sương, vách làm giảm khả năng cách nhiệt và tăng tổn thất nhiệt truyền qua vách. Ngoài ra đọng sương còn làm giảm chất lượng và mỹ quan của vách. Vậy cần tránh không để xảy ra đọng sương trên vách. Theo sự phân tích hiện tượng đọng sương trên vách của kết cấu bao che xảy ra: + Tại bề mặt trong của vách (bề mặt tiếp xúc với không khí trong phòng điều hoà) về mùa lạnh + Tại bề mặt ngoài của vách (bề mặt tiếp xúc với không khí ngoài trời) về mùa nóng Tuy nhiên do xác định nhiệt độ vách khó nên người ta quy điều kiện đọng sương về dạng khác Điều kiện để xảy ra hiện tượng đọng sương là hệ số truyền nhiệt của vách k bằng giá trị hệ số truyền nhiệt lớn nhất kmax: k =kmax. Giá trị kmax được xác định: Theo phương trình truyền nhiệt ta có: k .( tN- tT) =.(tN - ) Hay: kmax = , W/m2.0C =23,3 W/m2.0C khi mặt ngoài vách tiếp xúc với không khí ngoài trời tN, tT: Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời và trong nhà. : Nhiệt độ đọng sương vách ngoài, ứng với cặp thông số (tN,) tra đồ thị I-d của không khí ẩm, ta được =31,5 0C Vậy khi tường hoặc kính tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì: kmax = 23,3.(34,5 -31,5)/(34,5 -24) = 6,66 W/m2.0C Ở nước ta, hệ số truyền nhiệt của tường dày 240 mm tiếp xúc trực tiếp với không khí là 2,37 W/m2.0C và của cửa kính tiếp xúc trực tiếp với không khí là 5,89 W/m2.0C So sánh kmax với k ta thấy kmax> k nên không xảy ra hiện tượng đọng sương. CHƯƠNG 3 THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 3.1 Lựa chọn sơ đồ điều hoà không khí: Lập sơ đồ điều hoà không khí là xác định các quá trình thay đổi trạng thái của không khí trên đồ thị I-d, nhằm mục đích xác định các khâu cần xử lý và năng suất của nó để đạt được trạng thái không khí cần thiết trước khi cho thổi vào phòng Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập trên cơ sở: a) Điều kiện khí hậu địa phương nơi lắp đặt công trình: tN và ; b) Yêu cầu về tiện nghi hoặc công nghệ: tT và ; c) Các kết quả tính toán cân bằng nhiệt: QT, WT; d) Thoả mãn điều kiện vệ sinh an toàn; Việc thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí được tiến hành đối với mùa hè và mùa đông nhưng ở Việt Nam ta mùa đông không lạnh lắm nên không cần lập sơ đồ mùa đông như vậy ta chỉ cần lập sơ đồ cho mua hè. Tuỳ trường hợp cụ thể mà ta có thể chọn một trong các loại sơ đồ sau đây: thẳng, tuần hoàn một cấp, tuần hoàn hai cấp, có phun ẩm bổ sung. Do tính chất và yêu cầu tại trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán ta chọn loại sơ đồ tuần hoàn một cấp dùng cho mùa hè. 3.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp và nguyên lý làm việc: Để tận dụng một phần nhiệt của không khí thải ta sử dụng sơ đồ tuần hoàn một cấp. N C O V T WT,QT LN LN+LT L LT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3.2.1 Sơ đồ: 12 3.2.2 Nguyên lý làm việc: Không khí bên ngoài trời có trạng thái N(tN,) với lưu lượng LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, được đưa vào buồng hoà trộn 3 để hoà trộn với không khí hồi có trạng thái T(tT,) với lưu lượng LT từ các miệng hồi gió 2. Hỗn hợp hoà trộn có trạng thái C sẽ được đưa đến thiết bị xử lý 4, tại đây nó được xử lý theo một chương trình định sẵn đến tạng thái O và 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 QT và ẩm thừa WT rồi tự thay đổi trạng thái từ V đến T(tT,). Sau đó một phần không khí được thải ra ngoài và một phần lớn được quạt hồi gió 11 hút về qua các miệng hút 9 theo kênh 10. Trạng thái C là trạng thái hoà trộn của dòng không khí tươi có lưu lượng LN và trạng thái N(tN,) với dòng không khí tái tuần hoàn với lưu lượng LT và trạng thái T(tT,). Quá trình VT là quá trình không khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa và ẩm thừa nên có hệ số góc tia QT/WT . Điểm O có . Từ phân tích trên ta có cách phân tích các điểm nút như sau: Xác định các điểm N,T theo các thông số tính toán ban đầu. Xác định điểm hoà trộn C theo tỷ lệ hoà trộn. Ta có: Trong đó: LN – Lưu lượng gió tươi cần cung cấp được xác định theo điều kiện vệ sinh, kg/s L – Lưu lượng gió tổng tuần hoàn qua thiết bị xử lý không khí - Điểm O là giao nhau của đường WT đi qua điểm T với đường . Nối CO ta có quá trình xử lý không khí. I d O T N C tT 3.2.2 Xác định các thông số tại các điểm của sơ đồ: Tất cả các điểm ta đều tra trên đồ thị I-d của không khí ẩm Điểm N: tN = 34,5oC = 85,8% dN = 30,41 g/kgkkk IN = 112,6 kJ/kgkk Điểm T: tT = 24oC = 70% dT= 13,21 g/kgkkk IT = 57,71 kJ/kgkk Điểm (VºO) tV= tT- a; đối với hệ thống điều hòa không khí thổi từ trên xuống, tức là không khí ra khỏi miệng thổi phải đi qua không gian đệm trước khi đi vào vùng làm việc: a= 10 oC tV = 24-10 = 14oC dV= 9,57 g/kgkkk IV = 38,24 kJ/kgkk 3.4. Tính toán năng suất các thiết bị: 3.4.1. Lưu lượng gió tươi cần cung cấp: LN = n.rkk.vk/3600, kg/s Trong đó: N: là số người có trong hội trường; n = 673 người rkk: là khối lượng riêng của không khí; rkk = 1,2 kg /m3 vk: là lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 đơn vị thời gian, m3/s.người. Tra bảng 2.8 (Tr.37_GTDHKK) ta có vk = 25 m3/h.người (khi ) Vậy lưu lượng gió tươi cần cung cấp là: LN = 673.1,2.25 = 20190 kg/h= 5,61 kg/s. 3.4.2. Năng suất gió: L== = 11,6 kg/s Vậy lưu lượng gió tái tuần hoàn là: LT = L- LN = 11,6- 5,61 = 5,99 kg/s 3.4.3. Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí: Qo = L.( Ic- Io ) Trong đó entanpi của điểm C được xác định như sau: Ic = IN .+ IT . = 112,6. + 57,7. = 83,96 KJ/kgkk Vậy năng suất làm lạnh: Qo = L.( Ic- Io )= 11,6.( 83,96 - 38,24) = 530,352 kW =150,801 ton lạnh= 1809455 Btu/h. 3.4.4. Năng suất làm khô của thiết bị xử lý không khí: Wo =L( dc - do ) Trong đó dC được xác định theo quá trình hoà trộn : dc = dN. + dT. =30,41. + 13,21. = 21,53 g/kgkkkhô Năng suất làm khô của thiết bị xử lý: Wo = L.(dc-d0) =11,6.(21,53 – 9,57) = 138,736 kg/s. CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 4.1. Tính chọn máy điều hòa: Hệ thống điều hoà không khí dự định lắp đặt tại Trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán là hệ thống điều hoà dạng tủ (hệ thống điều hòa kiểu trung tâm), môi chất lạnh là R22. Căn cứ vào năng suất lạnh ở trên: Q0 = 530,352 kW= 1809455 Btu/h. Tra catalogue máy điều hoà dạng tủ 50BP của hãng Carrier ta chọn 3 máy điều hòa có mã hiệu máy là 680 (1 máy-tầng trệt; 2 máy- tầng 1 ), với các thông số kỹ thuật như sau: Đặc tính Đơn vị Mã hiệu máy 680 Công suất lạnh kW Btu/h 199,7 681000 Dòng điện động cơ A 2x42 Dòng điện động cơ quạt A 20,7 Tải trọng động kg 2050 Môi chất Lượng môi chất nạp Ký hiệu R22 Mạch 1 15,0 Mạch 2 15,0 Nguồn điện v/ph/Hz 380/1/50 Máy nén + Dạng + Số máy nén + Số mức giảm tải % công suất Pittông nửa kín 2 2 0/50/100 Bình ngưng Số lượng Dạng Bình ngưng ống chùm 2 Quạt dàn lạnh Dạng Ly tâm Dẫn động Đường kính puli Lưu lượng gió max Lưu lượng gió min Bằng đai mm 300 l/s 10000 l/s 5000 Động cơ quạt Dạng Động cơ 1 tốc độ Tốc độ quạt vg/ph 870 4.2. Tính chọn tháp giải nhiệt: Trong hệ thống điều hòa không khí giải nhiệt bằng nước, bắt buộc phải sử dụng tháp giải nhiệt.Tháp giải nhiệt được sử dụng để giải nhiệt nước làm mát giàn ngưng trong máy điều hòa. Việc tính tốn tháp giải nhiệt rất phức tạp, nên thường chọn theo catalogue của máy. Theo phương pháp chọn tháp của hãng RINKIN (Hồng Kông). Khi ta biết được năng suất lạnh của hệ thống Qo thì ta cĩ thể xác định được năng suất giải nhiệt của tháp QK = 1,2*Qo. Như vậy ta tính được năng suất giải nhiệt của tháp: QK = 1,2.Qo = 1,2.530,352 = 636,4224 kW = 180,9612 ton lạnh. Với yêu cầu năng suất giải nhiệt như trên. Dựa vào bảng 7.13 (Tr.247_TTTKHTĐHKKHĐ) ta chọn 3 tháp giải nhiệt của hãng RINKI loại FRK-60. Các thông số của tháp FRK-60 : Lưu lượng nước giải nhiệt định mức : 13,0 l/s. Có kích thước m= 270; h= 1410; H= 2417; D= 1910; Đường ống : vào 100; ra 100; xả tràn 25; xả đáy 20; Quạt có : L = 420 m3/phút ; Ø = 1200 mm ; Q = 1,5 kW; Khối lượng tinh 285; khối lượng của nước 1100 ; độ ồn 57,0 dB; CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN, PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ 5.1. Thiết kế hệ thống kênh gió: Trong hệ thống điều hòa không khí, hệ thống kênh gió có chức năng dẫn và phân phối gió tới các nơi khác nhau tùy theo yêu cầu. Nhiệm vụ của người thiết kế hệ thống kênh gió là phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau: Ít gây ồn. Tổn thất nhiệt nhỏ. Trở lực đường ống bé. Đường ống gọn, đẹp và không làm ảnh hưởng mỹ quan công trình. Chi phí đầu tư và vận hành thấp. Tiện lợi cho người sử dụng. Phân phối gió đều cho các hộ tiêu thụ. Yêu cầu của hệ thống kênh gió : Có hai loại kênh gió chủ yếu là kênh gió treo và kênh gió ngầm .Trong hệ thống này ta bố trí hệ thống kênh gió treo được treo trên các giá đỡ đặt ở trên cao. Yêu cầu của kênh gió treo cần phải đảm bảo : Kết cấu gọn nhẹ. Bền và chắc chắn. Dẫn gió hiệu quả, thi công nhanh chóng. Vât liệu sử dụng cho đường ống là tôn tráng kẽm, với kết cấu hình chử nhật ,do cĩ kết cấu phù hợp vời kết cấu nhà, dễ treo đỡ, chế tạo, bọc cách nhiệt và đặc biệt là các chi tiết cút, tê, chạc 3, chạc 4……dễ chế tạo hơn các kiểu tiết diện khác. Cách nhiệt: để tránh tổn thất nhiệt ,đường ống được bọc một lớp cách nhiệt bằng bơng thủy tinh ,bên ngồi bọc lớp giấy bạc chống cháy và phản xạ nhiệt. Để chống chuột làm hỏng ta bọc lớp lưới bảo vệ. Đường ống đi ngoài trời được bọc thêm lớp tôn ngồi cùng để bảo vệ mưa nắng. Ghép nối ống: để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống được gia cơng từng đoạn ngắn theo kích cở của các tấm tôn .Việc lắp ráp thực hiện bằng bích hoặc bằng các nẹp tôn bích làm bằng sắt V, hoặc bích tôn . Treo đỡ: ta bố trí giá treo trên trần, khi nối kênh gió với thiết bị chuyển động như quạt ,miệng thổi thì ta nối qua ống mềm để khử chấn động theo kênh gió. Với phần ống có kích thước lớn thì làm gân gia cường trên bề mặt ống gió, đường ống sau khi được gia công và lắp ráp xong được làm kín bằng silion. 5.1.2 Thiết kế và bố trí đường ống gió : Nhiệm vụ thiết kế hệ thống kênh gió là phải đảm bảo phân bố lưu lượng gió cho các miệng thổi đều nhau. Giả sử tất cả các miệng thổi cỡ kích thước bằng nhau, để lưa lượng gió ra các miệng thổi bằng nhau ta chỉ cần khống chế tốc độ gió trung bình ở các miệng thổi bằng nhau là được. Để tính tốn thiết kế đường ống dẫn không khí ta áp dụng phương pháp ma sát đồng đều, phương pháp này là thiết kế hệ thống kênh gió sao cho tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài đường ống là như nhau trên tồn tuyến ống. Phương pháp này được sử dụng phổ biến nhất, nhanh và tương đối chính xác. Với lưu lượng gió yêu cầu của không gian điều hòa L= 11,6 kg/s = 9,67 m3/s, ta bố trí sơ bộ như sau: - Tầng trệt với 33 miệng thổi. - Tầng 1 với 36 miệng thổi. - Chọn đoạn đầu tiên AB làm tiết diện điển hình. Lưu lượng gió qua tiết diện đầu tiên là: l = L/3= 9,67/3= 3,223 m3/s= 3223 l/s - Chọn tốc độ gió đoạn đầu: Vì đây là nhà hàng nên ta chọn tốc độ đoạn đầu : = 8 m/s - Diện tích tiết diện đoạn ống đầu tiên: f = = = 0,4 m2 ; - Chọn kích thước đoạn đầu: 800 x 500 mm; - Tra bảng 6.4 (Tr.164-165_TTTKHTĐHKKHĐ) với a = 800 mm ; b = 500 mm ta được đường kính tương đương của đoạn ống đầu tiên dtđ = 886 mm - Tra đồ thị 6.4 (Tr.169_TTTKHTĐHKKHĐ) với l = 3223 l/s và dtđ = 886 mm Ta được tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài đường ống p1 = 0,3 Pa/m Thiết kế các đọan ống : Trên cơ sở tỷ lệ phần trăm lưu lượng của các đọan kế tiếp ta xác được định phần trăm diện tích của nó, xác định kích thước ai x bi của các đoạn đó, xác định diện tích thực và tốc độ thực. Bảng tính toán ống gió cho tầng 1: Vì hai máy giống nhau và cách bố trí miệng thổi đối xứng nên chỉ cần tính cho 1 máy. Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ m/s Kích thước mm % m3/s % m2 AB 100,00 3,223 100,00 0,400 8,06 800 x 500 BC 88,88 2,865 91,38 0,366 7,84 750 x 500 CD 77,77 2,507 82,77 0,331 7,57 675 x 500 DE 66,66 2,148 73,16 0,293 7,34 600 x 500 EF 55,55 1,790 63,55 0,254 7,04 525 x 500 FG 44,44 1,432 52,44 0,210 6,83 500 x 425 GH 33,33 1,074 41,33 0,165 6,50 400 x 425 HI 22,22 0,713 29,72 0,119 6,00 400 x 300 IJ 11,11 0,358 17,61 0,070 5,08 300 x 250 Nhánh 5,56 0,18 9,84 0,039 4,55 200 x 200 Tính tổng trở lực cho tầng 1: Đoạn Chi tiết dtd (mm) Chiều dài (m) AB Đường ống Cút 886 - 4,8 BC Đường ống 857 4,8 CD Đường ống 827 4,8 DE Đường ống 762 4,8 EF Đường ống 726 4,8 FG Đường ống 687 4,8 GH Đường ống 610 4,8 HI Đường ống 511 4,8 IJ Đường ống 244 4,8 Ta có tổng chiều dài tương đương của cả đường ống chính L = 43,2 m Tổn thất ma sát trên đường ống : pms = L.p1 Trong đó : p1 là tổn thất áp lực trên 1m chiều dài đường ống pms = 43,2.0,3 = 12,96 N/m2 Tổn thất cục bộ tại các cút trên đường ống : pcp = ..2/2 Trong đó : - : là hệ số tổn thất cục bộ được xác định dựa vào thông số kích thước của cút. Với cút sử dụng là cút 90o có tiết diện chử nhật a x b , cong đều .Với kích thước a x b ở đoạn đầu tiên ta tra theo bảng 6.10(Tr.173_TTTKHTĐHKKHĐ) ta được = 0,25 - : khối lượng riêng của không khí, lấy = 1,2 kg/m3 - : là tốc độ gió đi qua tiết diện cút = 8 m/s = 9,6 N/m2 Vậy tổng trở lực đường ống chính của một máy được xác định: = pms + pcp = 12,96 + 9,6 = 22,56 N/m2 = 2,3 mmH2O Do không đảm bảo áp suất tĩnh đồng đều trên từng đọan ống nên cần bố trí van gió để điều chỉnh lưu lượng các nhánh. Bảng tính toán cho tầng trệt: Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ m/s Kích thước mm % m3/s % m2 AB 100 3,223 100 0,400 8,00 800 x 500 BC 81,81 2,637 85,905 0,344 7,67 700 x 500 CD 69,69 2,246 76,19 0,305 7,37 700 x 450 DE 57,57 1,855 65,285 0,261 7,11 600 x 450 EF 42,42 1,367 50,42 0,202 6,78 450 x 450 FG 27,27 0,879 37,77 0,151 5,82 450 x 350 GH 12,12 0,391 18,62 0,074 5,24 350 x 250 Tính toán cho các nhánh: Đoạn Lưu lượng Tiết diện Tốc độ m/s Kích thước mm % m3/s % m2 A’B’ 12,12 0,391 18,62 0,074 5,24 350 x 250 B’C’ 9,09 0,293 14,68 0,059 4,99 250 x 250 C’D’ 6,06 0,196 10,56 0,042 4,62 225 x 200 Tính tổng trở lực cho tầng trệt: Đoạn Chi tiết dtd (mm) Chiều dài (m) AB Đường ống Cút 886 - 3,5 BC Đường ống 827 3,8 CD Đường ống 751 3,8 DE Đường ống 686 3,8 EF Đường ống 610 3,8 FG Đường ống 515 3,8 GH Đường ống 381 3,8 Ta có tổng chiều dài tương đương của cả đường ống chính L = 26,3 m Tổn thất ma sát trên đường ống : pms = L.p1 Trong đó : p1 là tổn thất áp lực trên 1m chiều dài đường ống pms = 26,3.0,3 = 7,89 N/m2 Tổn thất cục bộ tại các cút trên đường ống : pcp = ..2/2 Trong đó : - : là hệ số tổn thất cục bộ được xác định dựa vào thông số kích thước của cút. Với cút sử dụng là cút 90o có tiết diện chử nhật a x b, cong đều. Với kích thước a x b ở đoạn đầu tiên ta tra theo bảng 6.10 (Tr.173_TTTKHTĐHKKHĐ) ta được = 0,25 - : khối lượng riêng của không khí, lấy = 1,2 kg/m3 - : là tốc độ gió đi qua tiết diện cút = 18 m/s = 9,6 N/m2 Vậy tổng trở lực đường ống chính của một máy được xác định: = pms + pcp = 7,89 + 9,6 = 17,49 N/m2 = 1,783 mmH2O Do không đảm bảo áp suất tĩnh đồng đều trên từng đọan ống nên cần bố trí van gió để điều chỉnh lưu lượng các nhánh. Thiết kế hệ thống miệng thổi và miệng hút : 5.2.1 Yêu cầu của miệng thổi và miệng hút : Kết cấu đẹp, hài hòa với trang trí nội thất công trình, dễ dàng lắp đặt và tháo dở. Cấu tạo chắc chắn và không gây tiếng ồn. Đảm bảo phân bố gió đều trong không gian điều hòa và tốc độ trong vùng làm việc không vượt quá mức cho phép . Trở lực cục bộ nhỏ nhất . Các van điều chỉnh cho phép dễ dàng điều chỉnh lưu lượng gió. Kích thước nhỏ gọn và nhẹ nhàng, được làm từ các vật liệu đảm bảo bền đẹp và không rỉ Kết cấu dễ vệ sinh và lau chùi khi cần thiết. 5.2.2 Tính chọn miệng thổi : 1. Chọn loại miệng thổi : Để chọn loại miệng thổi thích hợp nhất ta căn cứ vào : Các chỉ tiêu kỹ thuật, đặc tính của từng loại miệng thổi do các nhà sản xuất cung cấp. Đặc điểm về kết cấu và kiến trúc công trình, trang trí nội thất. Yêu cầu của khách hàng. Tính chọn miệng thổi: Số lượng miệng thổi chọn là 69 miệng thổi: để đảm bảo lưu lượng và quãng đường đi từ miệng thổi đến vùng làm việc, tiến hành chọn miệng thổi thích hợp để đảm bảo tốc độ trong vùng làm việc đạt yêu cầu Lưu lượng trung bình cho một miệng thổi: 0,140 m3/s Trong đó : L - lưu lượng gió tổng cung cấp vào không gian điều hòa. N - số lượng miệng thổi. Với lưu lượng mỗi miệng thổi l = 0,140 m3/s = 140 l/s ;quãng đường đi từ miệng thổi đến vùng làm việc T = 3,6 m và tốc độ gió khi vào vùng làm việc V = 0,25 m/s. Dựa vào bảng 6.53 (Tr.220_TTTKHTĐHKKHĐ) ta chọn miệng thổi khuếch tán gắn trần –ACD của hãng HT Air Grilles (Singapore). Miệng thổi có các thông số sau: Kích thước đầu vào miệng thổi : 200 x 200 mm Diện tích : 0,04 m2 Lưu lượng : 140 l/s Áp suất tĩnh : 34 Pa Độ ồn : 35 dB Quãng đường đi để đạt tốc độ 0,25 m/s : 4,3 m Vậy ta có: Kích thước cửa ra miệng thổi : 347 x 347 mm Diện tích cửa ra của miệng thổi : 0,347 x 0,347 = 0,12 m2 Tốc độ đầu ra của miệng thổi : = 1,167 m/s 5.2.3 Tính chọn miệng hút : Dựa vào lưu lượng không khí trong phòng cần hút LT = 5,99 kg/s = 4,99 m3/s, ta chọn loại miệng thổi có lưu lượng lớn: Loại miệng hút kiểu lá sách gắn tường AFL của hãng HT Air Grilles (Singapore). - Ta chọn số miệng hút N = 6 miệng - Lưu lượng gió qua một miệng hút : = 831 l/s Dựa vào lưu lượng gió qua một miệng hút ta chọn loại miệng hút có các thông số sau: Lưu lượng gió hút : 900 l/s Kích thước đầu vào : 600 x 600 mm Diện tích : 0,36 m2 - Áp suất tĩnh : 26 Pa Độ ồn : 80 dB Kích thước cửa vào của miệng hút : 656 x 656 mm - Diện tích cửa vào : F= 0,656.0,656 = 0,43 m2 - Tốc độ đầu vào miệng hút : = 0,3256 m/s 5.3. Thông gió: 5.3.1. Phân loại: Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người sẽ sinh ra các chất độc hại và thải vào trong phòng. Quá trình thông gió thực chất là quá trình thay đổi không khí trong phòng đã ô nhiễm bằng không khí ngoài trời. Người ta phân loại thông gió theo các cách sau đây: - Theo hướng chuyển động của gió: + Thông gió kiểu thổi + Thông gió kiểu hút. + Thông gió kết hợp. - Theo động lực tạo ra gió: + Thông gió tự nhiên. + Thông gió cưỡng bức. - Theo phương pháp tổ chức: + Thông gió tổng thể. + Thông gió cục bộ. 5.3.2. Lưu lượng thông gió: Như ta đã tính ở trên thì lưu lượng gió tươi cần cung cấp là: L= 5,61 kg/s. Tầng trệt không cần thông gió do cửa thường xuyên mở nên lượng gió tươi cung cấp đã đủ. Lưu lượng thông gió cho tầng 1 là: L1= 5,61.= 3,74 kg/s= 3,12 m3/s= 187,2 m3/phút. Để thông gió ta lắp đặt các quạt gắn tường. Trong trường hợp này ta sử dụng các quạt thổi cấp khí tươi vào phòng. Ta chọn 18 quạt gắn tường GENUIN có các thông số như sau: Model Điện áp, V Công suất, W L m3/phút Độ ồn, dB Kích thước, mm A B C D E F APB 25 220 36 12,6 43 250 350 290 80 58 50 CHƯƠNG 6: CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 6.1 Thiết bị tiêu âm: 6.1.1. Khái niệm: Tiếng ồn là tạp hợp những âm thanh có cường độ và tầng số khác nhau, sắp xếp không có trật tự, gây khó chụi cho người nghe, cản trở con người làm việc và nghỉ ngơi. 6.1.2. Ảnh hưởng của độ ồn: Tiếng ồn có ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe con người. Mức độ ảnh hưởng tùy thuộc vào giá trị của độ ồn 6.1.3. Các nguồn gây ồn: Nguồn ồn gây ra cho không gian điều hòa có các nguồn gốc sau : Nguồn ồn do các động cơ quạt, động cơ máy lạnh đặt trong phòng gây ra. Nguồn ồn do khí động của dòng không khí. Nguồn ồn từ bên ngoài truyền vào phòng : + Theo kết cấu xây dựng. + Theo đường ống dẫn không khí. + Theo dòng không khí. + Theo khe hở vào phòng. Nguồn ồn do không khí ra miệng thổi. Cách khắc phục các nguồn gây ồn: Nguồn ồn do các động cơ quạt, động cơ máy lạnh đặt trong phòng gây ra : với nguồn ồn này được khắc phục bằng cách đặt thiết bị bên ngoài phòng. Theo đường ống dẫn không khí : để khử các chấn động truyền theo đường này người ta thường sử dụng các đoạn ống nối mềm bằng cao su . Theo dòng không khí: Do kênh dẫn gió dẫn trực tiếp từ phòng máy đến các phòng, nên âm thanh có thể truyền từ gian máy đến các phòng, hoặc từ phòng này đến phòng kia. Để khử độ ồn truyền theo dòng không khí ta sử dụng các hộp tiêu âm. Hình: Thiết bị tiêu âm hình chử nhật Thiết bị lọc bụi: 6.2.1. Khái niệm: Bụi là một trong các chất độc hại. Tác hại của bụi phụ thuộc vào các yếu tố: kích cỡ, nồng độ và nguồn gốc. 6.2.2. Các thiết bị lọc bụi: Thiết bị lọc bụi có nhiều loại, tùy thuộc vào nguyên lý tách bụi, hình thức bên ngoài, chất liệu hút bụi mà người ta chia ra: Buồng lắng bụi Thiết bị lọc bụi kiểu xyclon Thiết bị lọc bụi kiểu quán tính Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải, lưới lọc, thùng quay. Thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện. Ở công trình này ta chọn thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện.