đồ án môn học thiết kế hệ thống hệ thống điều hòa không khí cho xưởng sản xuất

VIỆN KH&CN NHIỆT-LẠNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Bộ môn Kỹ thuật lạnh và ĐHKK Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Họ và tên sinh viên: Ng

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ

KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT

VIỆN KH&CN NHIỆT-LẠNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Bộ môn Kỹ thuật lạnh và ĐHKK Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiến Đạt Mã số SV: 20193731 Nội dung đồ án môn học:

Thiết kế hệ thống hệ thống điều hòa không khí cho công trình với các thông số sau:

Không gian làm điều hòa: Xưởng sản xuất

Kích thước phòng điều hòa (m): 36 (L) * 24 (W) * 6 (H) Vị trí công trình: Long An

Các thông số khác: Theo thầy hướng dẫn

Các yêu cầu thực hiện:

- Giới thiệu công trình và lựa chọn thông số thiết kế - Tính toán nhiệt ẩm công trình

- Xây dựng sơ đồ điều hòa không khí - Tính chọn máy, hiệu chỉnh năng suất lạnh - Tính toán đường ống kỹ thuật: nước, gas, gió…

Các bản vẽ cần thiết: Bao gồm bản vẽ A3 (đóng quyển) và A1 (bảo vệ)

- Bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị và đường ống kỹ thuật - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa

Ngày giao đề tài: 03/04/2023

Ngày hoàn thành: Nộp trước ngày bảo vệ đồ án 3 ngày

TRƯỞNG NHÓM CHUYÊN MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên)

Ghi chú:

- Chiều cao kích thước phòng (H) là chiều cao tính từ nền đến trần giả;

- Sinh viên có thể chia phòng thành nhiều kích thước khác nhau, tuy nhiên cần thống nhất với thầy hướng dẫn trước khi tính toán

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hòa không khí cũng đã có bước phát triển vượt bậc, ngày càng trở nên quen thuộc hơn trong đời sống và sản xuất

Ngày nay, điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao Trong những năm qua ngành điều hòa không khí (ĐHKK) cũng đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình công nghệ như trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, máy tính, cơ khí chính xác, hóa học

Ở trên ta đã thấy được tầm quan trọng to lớn của ĐHKK Vì vậy việc học tập nghiên cứu, tiến tới thiết kế, chế tạo các hệ thống ĐHKK là điều rất cần thiết Nhận thức được sự cần thiết ấy, em thực hiện đồ án thiết kế hệ thống ĐHKK cho xưởng sản xuất với mong muốn củng cố thêm những kiến thức đã được tiếp thu trong thời gian học tập trên ghế nhà trường, được tiếp xúc nhiều hơn với công việc thực tế, thu lượm những kinh nghiệm quý báu cho quá trình công tác sau này

Trong quá trình làm đồ án, do còn hạn chế về chuyên môn và kiến thức của bản thân em nên không thể tránh khỏi có những thiếu sót còn mắc phải Em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các quý thầy cô và các bạn

Nhân đây, em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới trường đại học Bách khoa Hà Nội, viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt Lạnh, đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho chúng em được thực hiện bản đồ án này Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới giảng viên, tiến sĩ Hồ Hữu Phùng vì sự quan tâm, hướng dẫn nhiệt tình của thầy trong suốt thời gian em thực hiện đồ án này

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 0/0/2023 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tiến Đạt

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 GIỚI THIỆU VỀ VỊ TRÍ ĐẶT CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ 5

1.2 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ 6

1.3 LỰA CHỌN CẤP ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 6

1.4 LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ 6

Lựa chọn thông số thiết kế ngoài nhà 6

Lựa chọn thông số thiết kế trong phòng điều hòa 6

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM 8

2.1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TÍNH 8

2.2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 8

Nhiệt tỏa ra từ máy móc Q1 9

Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng Q2 10

Nhiệt tỏa ra từ người Q3 10

Nhiệt tỏa ra từ bán thành phẩm Q4 10

Nhiệt tỏa ra từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5 10

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6 11

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 11

2.2.8 Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa Q8 11

Nhiệt thẩm thấu qua vách Q9 12

Nhiệt thẩm thấu qua trần Q10 12

Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11 13

2.2.12 Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách Qbs 13

2.3 TÍNH TOÁN ẨM THỪA 14

Lượng ẩm do người tỏa 14

Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm 15

Lượng ẩm bay hơi từ sàn ẩm 15

Lượng ẩm do hơi nước nóng tỏa ra 15

Lượng ẩm do không khí lọt mang vào 15

Tổng hợp kết quả tính nhiệt, ẩm thừa 16

Bảng 2.9 Kết quả tính toán nhiệt thừa 16

CHƯƠNG 3 THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG

KHÍ 17

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 17

3.2 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT LẠNH CHO CÔNG TRÌNH 18

Biểu diễn trạng thái của không khí trên đồ thị I–d 18

Tính toán năng suất gió của hệ thống 19

Xác định thông số tại điểm hòa trộn 20

Xác định năng suất lạnh và ẩm ngưng tụ 21

CHƯƠNG 4 TÍNH CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 22

4.1 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 22

4.1.1 Hệ thống điều hòa không khí cục bộ RAC (Room Air Conditioner) 224.1.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn PAC (Package Air Conditioning system)224.1.3 Hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước Chiller 22

4.1.4 Lựa chọn hệ thống lạnh 23

4.1.5 Ưu điểm của hệ thống với công trình 23

4.1.6 Nhược điểm của hệ thống với công trình 23

5.2.1 lựa chọn loại cửa gió cấp và cửa gió hồi 29

5.2.2 Tính chọn cửa cấp gió tươi 32

5.2.3 Tính kích thước đường ống gió 34

CHƯƠNG 6 TÍNH ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC LẠNH 35

6.1 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 35

6.2 THỰC HIỆN THIẾT KẾ 36

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ VỊ TRÍ ĐẶT CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ

Công trình thiết kế được xây dựng tại tỉnh Long An với các đặc điểm nổi bật về khí hậu như sau:

Long An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm Do tiếp giáp giữa 2 vùng Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ cho nên vừa mang các đặc tính đặc trưng cho vùng ĐBSCL lại vừa mang những đặc tính riêng biệt của vùng miền Đông

Nhiệt độ trung bình hàng tháng 27,2 -27,7 oC Thường vào tháng 4 có nhiệt độ trung bình cao nhất 28,9 oC, tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất là 25,2oC

Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm là 80 – 82%

Thời gian chiếu sang bình quân ngày từ 6,8 – 7,5 giờ/ngày và bình quân năm từ 2.500 – 2.800 giờ Tổng tích ôn năm 9.700 – 10.100 oC Biên độ nhiệt giữa các tháng dao động từ 2 – 4 oC

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 có gió Đông Bắc, tần suất 60-70% Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 có gió Tây Nam với tần suất 70%

Tỉnh Long An nằm trong vùng đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo có nền nhiệt ẩm phong phú, ánh nắng dồi dào, thời gian bức xạ dài, nhiệt độ và tổng tích ôn cao, biên độ nhiệt ngày đêm giữa các tháng trong năm thấp, ôn hòa

Những đặc điểm nổi bật về thời tiết khí hậu như trên ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn thông số và thiết kế hệ thống điều hòa không khí tại đây

Hình 1.1 Bản đồ tỉnh Long An

1.2 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH THIẾT KẾ

Loại công trình được thiết kế là xưởng sản xuất (xưởng may mặc) với đặc điểm là nơi diễn ra các hoạt động sản xuất, chế tạo sản phẩm… có nhiều công nhân và máy móc nên lượng nhiệt tỏa ra lớn Việc thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho loại công trình này là rất cần thiết nhằm cung cấp không gian thoải mái cho công nhân và nhân viên làm việc

Tuy nhiên, để thiết kế được hệ thống điều hòa không khí cho xưởng may tương đối phức tạp và cần phải xem kĩ nhiều yếu tố tác động như: đặc điểm khí hậu, mục đích sử dụng công trình, diện tích mặt bằng

Xưởng may trong đồ án này bao gồm 2 phần với 1 không gian sản xuất rộng lớn và 1 khu vực chức năng với 2 tầng, tầng 1 là không gian cho các công nhân chuẩn bị trước khi đi vào sản xuất, tầng 2 là khu vực văn phòng và giám sát Thực hiện yêu cầu của đồ án nên chỉ thực hiện thiết kế hệ thống điều hòa cho khu vực sản xuất

1.3 LỰA CHỌN CẤP ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Dựa theo các đặc điểm của xưởng may là nới diễn ra các hoạt động vừa (nhẹ), ngoài ra đây là khu vực tập trung nhiều công nhân và máy móc, nên dựa theo tham

khảo từ TCVN 5687 – 2010 ta lựa chọn điều hòa không khí cấp 2 1.4 LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ

Lựa chọn thông số thiết kế ngoài nhà

Với điều hòa không khí cấp 2, lấy số giờ không đảm bảo trong năm là 200h (tính cho mùa hè), theo TCVN 5687-2010 ta có các thông số sau:

 Số giờ không đảm bảo: 200 h/năm

Lựa chọn thông số thiết kế trong phòng điều hòa

Do đặc điểm công trình gồm 2 khu vực là xưởng sản xuất, trong đó trạng thái hoạt động của công nhân là lao động vừa, còn khu vực văn phòng trạng thái của nhân viên là lao động nhẹ nên theo TCVN 5687-2010, ta lựa chọn thông số thiết kế trong không gian điều hòa như sau:

Thông số thiết kế cho không gian nhà xưởng:

Hình 1.2 Kiểm tra chỉ số PMV tại khu vực sản xuất

Qua việc kiểm tra chỉ số PMV như trên ta thấy thông số lựa chọn là phù hợp để thiết kế

Sau khi thực hiện lựa chọn các thông số ta có bảng thông số:

Bảng 1.1 Thông số tính toán trong nhà và ngoài trời

Thông số t (oC) (%)

V (m/s)

I (kJ/kg)

Hệ số Metabolic (met)

Hệ số nhiệt từ

trang phục (Clo)

Chỉ số PMV

Đánh giá

Trong nhà (Mùa hè)

Ngoài trời (Mùa hè)

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

Qtỏa : Nhiệt tỏa ra trong phòng, W;

Qtt : Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, W Cụ thể, nhiệt tỏa trong phòng và nhiệt thẩm thấu được xác định như sau:

Qtỏa = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 +Q8, W Trong đó:

 Q1 : Nhiệt tỏa từ máy móc;

 Q2 : Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng;

 Q3 : Nhiệt tỏa từ người;

 Q4 : Nhiệt tỏa từ bán thành phẩm;

 Q5 : Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;

 Q6 : Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính;

 Q7 : Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che;

 Q8 : Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa;

Qtt = Q9 + Q10 + Q11 + Qbs, W

 Q9 : Nhiệt thẩm thấu qua vách;

 Q10 : Nhiệt thẩm thấu qua trần mái;

 Q11 : Nhiệt thẩm thấu qua nền;

 Qbs : Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách Ẩm thừa được xác định theo công thức:

Wt = W1 + W2 + W3 + W4 + W5, kg/s Trong đó:

 W1 : Lượng ẩm thừa do người tỏa vào phòng, kg/s;

 W2 : Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s;

 W3 : Lượng ẩm bay hơi từ sàn ẩm, kg/s;

 W4 : Lượng ẩm do hơi nước nóng tỏa vào phòng, kg/s;

 W5 : Lượng ẩm do không khí lọt mang vào, kg/s

2.2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT

Để thuận tiện trong việc tính toán và so sánh các kết quả tính nhiệt, cũng như việc bố trí thiết bị sau này Ta thực hiện chia nhỏ không gian xưởng may thành 4 khu vực với kích thước tương tự nhau là: 18 x 12 m2 Đồng thời bố trí thiết bị máy móc và công cho các khu vực là như nhau

Nhiệt tỏa ra từ máy móc Q1

Giả thiết, trong không gian xưởng may bố trí các loại máy như: máy may, máy cắt vải, máy là và máy hút ẩm với các thông số như sau:

 Máy máy: số lượng 160 máy, mỗi máy công suất 500 W, hiệu suất ηdc =

0,75; hệ số hiệu chỉnh Khc = 1; hệ số phụ tải Ktt = 0,8; hệ số đồng thời Kđt = 85%;

 Máy cắt vải: số lượng 4 máy, mỗi máy công suất 600 W, hiệu suất ηđc =

0,75; hệ số hiệu chỉnh Khc = 1; hệ số phụ tải Ktt = 0,8; hệ số đồng thời Kđt = 85%;

Theo [1] nhiệt toả từ máy móc được tính như sau:

 Nđc ‒ Công suất đặt của động cơ, W;

 Ktt ‒ Hệ số phụ tải, bằng tỉ số giữa công suất thực (hiệu dụng) với công suất đặt của động cơ, Ktt = Neff/Nđc;

 Kđt ‒ Hệ số đồng thời, Kđt = ∑Ni.τi/∑Ni. với 𝑁𝑖 là công suất của động cơ thứ i làm việc trong thời gian tương ứng i,  - là tổng thời gian hoạt động của động cơ trong ngày;

 KT ‒ Hệ số thải nhiệt, động cơ làm việc ở chế độ biến điện năng thành cơ năng đều lấy KT =1;

 η ‒ Hiệu suất làm việc thực tế của động cơ, η = ηđc Khc Ở đây ηđc là hiệu suất của động cơ theo catalog, Khc - là hệ số hiệu chỉnh theo phụ tải

Bảng 2.1 Nhiệt tỏa ra của các máy trong xưởng may

Khu

vực Loại máy

Số lượng

Công suất

đặt

Hệ số phụ tải

Hệ số đồng thời

Hiệu suất

Hệ số thải nhiệt động cơ

Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng Q2

Theo [1] nhiệt toả từ đèn chiếu sáng được xác định như sau: Q2 = Ncs = q.F = 12.36.24 = 10368 [W]

 Ncs - tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, [W];

 F - diện tích sàn (khu sản xuất), 36 x 24 m2;

 q - tiêu chuẩn chiếu sáng, lấy trên mỗi m2, theo tiêu chuẩn chiếu sáng lấy q = 12 W/m2

Nhiệt tỏa ra từ người Q3

Theo [1] nhiệt toả từ người được xác định như sau: Q3 = n.q, W

 q ‒ Nhiệt tỏa từ một người, W/người; n ‒ Số người

Giả sử cường độ làm việc tại xưởng may là “lao động vừa” và nhiệt độ trong xưởng là 25 oC; đối với người đàn ông trưởng thành nhiệt tỏa ra là 170 W/người; đối với phụ nữ ta nhân với 0,85 là 144,5 W/người

 Khu máy may: chủ yếu là nữ, ta chọn 136 người làm việc đồng thời;

 Khu máy cắt: có 20 nam làm việc;

Bảng 2.2 Nhiệt tỏa ra từ người

Khu vực Loại máy

Q3i (W) 170

(W/người)

145.5 (W/người)

Nhiệt tỏa ra từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5

Nếu trong phòng có đặt các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống dẫn môi chất có nhiệt độ làm việc khác với nhiệt độ không gian điều hoà thì lượng nhiệt toả ra hoặc thu vào từ không gian điều hoà

Do các phòng của ta không đặt các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống được đặt trên trần giả và bọc cách nhiệt nên Q5 = 0

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6

Do xưởng may sử dụng 100% ánh sáng từ đèn, và trong thiết kế không có cửa sổ và cửa kính khu vực nhà xưởng nên Q6 = 0

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q7

Thành phần nhiệt tỏa vào phòng do bức xạ mặt trời làm cho kết cấu bao che nóng lên hơn mức bình thường, ở đây chủ yếu tính cho mái

Q7 = 0,055 k F εsIs , W Trong đó:

 k – Hệ số truyền nhiệt qua trần mái , W/m2K Theo bảng 4.9, tài liệu [1], ta chọn trần tôn sáng màu, có lớp cách nhiệt dày 50mm nên ta có khè = 0,62; kđông = 0,58;

 F – Diện tích nhận bức xạ của bao che, 36 x 24 m2;

 εs – Hệ số hấp thu bức xạ mặt trời của vật liệu kết cấu bao che Theo bảng 4.10, tài liệu [1], với mặt bê tông nhẵn, phẳng thì ta chọn εs= 0,8;

 Is – Cường độ bức xạ mặt trời, W/m2, Is = 942 W/m2;

Thực hiện tính toán theo công thức Với các thông số lựa chọn như trên ta xác định được Q7 = 22202,86 W

2.2.8 Nhiệt tỏa do rò lọt không khí qua cửa Q8

Khi có chênh nhiệt độ và áp suất giữa trong nhà và ngoài trời thì xuất hiện một dòng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc qua khe cửa Đối với các buồng điều hoà không có quạt thông gió, sự rò lọt này với mức độ nào đó là cần thiết vì nó cung cấp khí cho những người trong phòng Đối với các buồng có cung cấp gió tươi thì cần phải hạn chế kiểm soát nó đến mức thấp nhất để tránh tổn thất nhiệt và lạnh Theo [2] nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa được xác định như sau:

Nhiệt thẩm thấu qua vách Q9

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong nhà được xác định như sau:

Q9 = ∑ki Fi ∆ti

 ki ‒ Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che thứ i, W/m2K; Với vách ngăn bằng các tấm panel dày 75 mm nên k = 0,43 W/m2K, theo bảng 3-9 tài liệu [2]

 Fi ‒ Diện tích bề mặt kết cấu bao che thứ i, m2;

 ∆t ‒ Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà của kết cấu bao che thứ i, K Để thuận tiện trong việc tính toán ta chia khu xưởng may thành 4 khu vực nhỏ với kích thước bằng nhau là: 18 x 12 m

Đối với tường panel bao quanh không có không gian đệm thì: ∆ti = tN ̶ tT = 36 ̶ 25 = 11 K

Vách tiếp xúc trực tiếp với không gian có điều hoà: ∆ti = 0 K Có không gian đệm : ∆ti = 0,7.(tN ‒tT) = 0,7.11 = 7,7 K

Nhiệt thẩm thấu qua vách của xưởng may được xác định như sau:

Bảng 2.3 Nhiệt thẩm thấu qua vách

Tổng nhiệt thẩm thấu qua vách Q9 3405,6

Nhiệt thẩm thấu qua trần Q10

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua trần được xác định như sau: Q10 = k10.F10.∆t10, W

 k10 ‒Hệ số truyền nhiệt của trần , theo [1] có k10 = 0,62 W/m2K;

Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua nền được xác định như sau: Q11 =∑ki.Fi.∆ti, W

 ki ‒ Hệ số truyền nhiệt của nền, theo [1];

 Fi ‒ Diện tích bề mặt nền, m2

Ta có diện tích nền tiếp xúc trực tiếp với đất ta phải tính theo dải nền như sau:

 Dải 1: F1 = 4.(a + b), m2 với k1 = 0,47 W/m2K và a = 24 m và b = 36 m;

 Dải 2: F2 = F1 – 48, m2 với k2 = 0,23 W/m2K;

 Dải 3: F3 = F1 – 80, m2 với k3 = 0,12 W/m2K;

 Dải 4: F4 = (a-12).(b-12), m2 với k4 = 0,07 W/m2K

Nền của xưởng tiếp xúc trực tiếp với đất nên: ∆t11 = tN ‒ tT = 14 K

Bảng 2.5 Nhiệt thẩm thấu qua nền

2.2.12 Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách Qbs

Các tính toán tổn thất nhiệt qua vách Q9 chưa tính đến ảnh hưởng của gió khi công trình có độ cao lớn hơn 4 m, vì ở trên cao αN tăng làm cho k tăng và Q9 tăng Để bổ sung tổn thất do gió, cứ từ mét thứ 5 lấy tổn thất Q9 tăng thêm 2% (nhưng toàn bộ không quá 15 %)

Bổ sung nhiệt cho các vách ở hướng Đông và Tây Ở vách phía Đông, bức xạ mặt trời cho vách mạnh nhất vào lúc 8 đến 9 giờ và ở phía Tây từ 16 đến 17

giờ Tuy không đồng thời nhưng vẫn tính bổ sung là 8% do vách cách nhiệt tương đối mỏng

Như vậy tổn thất nhiệt qua vách Qbs sẽ là:

Qbs = 2%.(H – 4).Q9 + 8%.FD+FTF Q9 Trong đó:

 H – chiều cao tòa nhà (không gian điều hòa), m;

 FD, FT – diện tích bề mặt vách hướng Đông và Tây của không gian điều hòa, m2;

 F – diện tích tổng vách bao của không gian điều hòa, m2

 W1 – lượng ẩm thừa do người tỏa ra, kg/s;

 W2 – lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s;

 W3 – lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm, kg/s;

 W4 – lượng ẩm bay hơi từ thiết bị, kg/s;

 W5 – lượng ẩm do không khí rò lọt mang vào, kg/s

Lượng ẩm do người tỏa

Theo [1] lượng ẩm do người toả ra được xác định như sau: W1 = n.qn, kg/s

 n ‒ Số người trong phòng điều hoà;

 qn ‒ Lượng ẩm mỗi người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, kg/s Với cường độ lao động vừa (khu xưởng may) ở 22 oC ta có: q =150 g/h người

Bảng 2.7 Bảng tổng ẩm thừa do người tỏa ra

3 42 150 0,00175

Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm

Theo [1] lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm được xác định như sau: W2 = G2 (y1 ‒y2 ), kg/s

Vì công trình không có bán thành phẩm nên W2 = 0

Lượng ẩm bay hơi từ sàn ẩm

Nếu trong các phân xưởng chế biến thịt, cá, rau quả… mà có không gian điều hoà thì theo [1] lượng ẩm bay hơi từ mặt sàn ướt được tính theo công thức như sau:

W3 = 0,006.Fs (tt ‒ tư), kg/h Fs ‒ diện tích bề mặt sàn bị ướt, m2;

tt ‒ nhiệt độ không khí trong phòng, oC; tư ‒ nhiệt độ nhiệt kế ướt tương ứng, oC

Với công trình này không có một không gian điều hoà nào có lượng ẩm bay hơi từ sàn nên W3 = 0

Lượng ẩm do hơi nước nóng tỏa ra

Nếu trong không gian có nồi hơi, nồi nấu, có ấm đun nước, bình pha cà phê… thì sẽ có một lượng nhiệt được toả ra nhưng xưởng may không dùng hơi nóng nên không có lượng ẩm này => W4 = 0

Lượng ẩm do không khí lọt mang vào

Theo [1] lượng ẩm do không khí lọt mang vào được xác định như sau: W5 = G5 (dN ‒ dT), [kg/s]

 dN, dT ‒ dung ẩm của không khí ngoài và trong nhà, kg/kg;

 dN = 0,0191 kg/kg;

 dT = 0,0109 kg/kg (khu xưởng may)

Tổng hợp kết quả tính nhiệt, ẩm thừa

Bảng 2.9 Kết quả tính toán nhiệt thừa

CHƯƠNG 3 THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Sơ đồ điều hòa không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu Việc thành lập sơ đồ điều hòa phải căn cứ trên các kết quả tính toán nhiệt thừa, ẩm thừa của từng phòng

Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp, sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp Chọn và thành lập sơ đồ điều hòa không khí là một bài toán kĩ thuật, kinh tế Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ thống điều hòa mà ta đưa ra quyết định lựa chọn cho hợp lý

Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao Sơ đồ này được sử dụng trong các lĩnh vực điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ như hội trường, rạp hát, nhà ăn, tiền sảnh, phòng họp,…

Qua phân tích đặc điểm của công trình, ta nhận thấy đây là công trình điều hòa không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đề ra

Sơ đồ và nguyên lý hệ thống tuần hoàn không khí một cấp:

Hình 3.1 Nguyên lý hệ thống tuần hoàn không khí một cấp

Trong đó:

1 - Cửa chớp (van gió) 6 - Miệng thổi vào phòng 2 - Phin lọc không khí 7 - Không gian điều hòa 3 - Dàn lạnh 8 - Quạt gió xả và hồi 4 - Dàn sưởi N - Cửa cấp gió tươi

3.2 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT LẠNH CHO CÔNG TRÌNH Biểu diễn trạng thái của không khí trên đồ thị I–d

Hình 3.2 Biểu diễn các trạng thái không khí của sơ đồ tuần hoàn 1 cấp trên đồ thị I-d

Trong đó:

 T: Biểu diễn trạng thái không khí trong nhà, xác định theo (φT, tT);

 N’: Biểu diễn trạng thái không khí ngoài trời, xác định theo (φN, tN);

 N: Biểu diễn trạng thái không khí ngoài trời đã được trao đổi nhiệt với không khí hồi trong nhà;

 S: là trạng thái điểm sưởi;

 H: Biểu diễn trạng thái không khí tại điểm hoà trộn;

 V: Biểu diễn không khí thổi vào trong phòng, xác định theo (εt, φV);

 εT: Là tia quá trình được xác định theo công thức: εT = QT