Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho phân xưởng may, sử dụng hệ thống chiiler giải nhiệt nước, đây là đồ án của trường đại học xây dựng, chuyên ngành hệ thông kỹ thuật trong công trình. bao gồm tính toán nhiệt thừa, ẩm thừa, thiết lập quá trình trên biều đô id, lựa chọn phương án vrv và chiler giải nhiệt nước, tính toán thủy lực hệ thống ống gió cho ahu và hệ thống ống dẫn nước lạnh
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO NHÀ SẢN XUẤT ĐỊA ĐIỂM : YÊN BÁI MỞ ĐẦU Đây là công trình phân xưởng sản xuất,được xây dựng tại Yên Bái Diện tích công trình là 1450 m 2 . Công trình có 2 tầng, tầng 1 cao 4.2m, tầng 2 cao 4.4m.Công trình có 1 khu nhà sản xuất rộng, chiếm phần lớn diện tích công trình. Ngoài ra còn có thêm 1 phòng kiểm tra và 1 phòng đo lường, cùng các phòng chức năng khác.Công trình được xây dựng phục vụ cho mục đích sản xuất Nhiệm vụ thiết kế: thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khu vực phân xưởng, phòng kiểm tra, phòng đo lường,văn phòng,phòng họp, căng tin.Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, tài liệu dùng cho việc thiết kế bao gồm TCVN 5687/2010, TCVN 4088/1985, QCVN 09 2013 BXD, giáo trình điều hòa không khí - GSTrần Ngọc Chấn Phần I: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA I, Chọn thông số tính toán 1, Thông số tính toán bên trong nhà Thông số tính toán bên trong nhà được chọn dựa theo bảng A.1 phụ lục A trong tiêu chuẩn TCVN 5687/2010 Với phân xưởng may mặc, ta chia ra thành các khu vực sản xuất như sau:khu cắt, khu may, khu là ủi-đóng gói, giả thiết trạng thái lao động tại các khu vực đều là lao động vừa Với phòng kiểm tra, đo lường ta cũng giả thiết trạng thái lao động là lao động vừa Với khu văn phòng,phòng họp,căng tin ta giả thiết trạng thái lao động là lao động nhẹ Kết quả chọn nhiệt độ trong nhà được thể hiện trong bảng sau: 1 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG Bảng 1.1: Thông số tính toán trong nhà Tên phòng Mùa Đông Mùa Hè t T tt ( 0 C) ϕ T tt (%) v g (m/s) t T tt ( 0 C) ϕ T tt (%) v g (m/s) Phân xưởng 21 ± 1 65 ± 5 0.9 24 ± 1 65 ± 5 1.4 Phòng kiểm tra 21 ± 1 65 ± 5 0.9 24 ± 1 65 ± 5 1.4 Phòng đo lường 21 ± 1 65 ± 5 0.9 24 ± 1 65 ± 5 1.4 Văn phòng 22 ± 1 65 ± 5 0.4 25 ± 1 65 ± 5 0.9 Phòng họp 22 ± 1 65 ± 5 0.4 25 ± 1 65 ± 5 0.9 Căng tin 22 ± 1 65 ± 5 0.4 25 ± 1 65 ± 5 0.9 2, Thông số tính toán bên ngoài nhà Tính toán dựa theo hệ số bảo đảm K bđ ,tra phụ lục B trong TCVN 5687/2010 ,công trình nhà sản xuất thuộc loại công trình điều hòa cấp 2, ứng với thời gian không đảm bảo là 200h/năm.Tra bảng tại địa phương Yên Bái ta chọn được thông số tính toán bên ngoài nhà theo bảng sau: Bảng 1.2: Thông số tính toán ngoài nhà Mùa Hè Mùa Đông t N H ( 0 C ) ϕ N H ( % ) I N H (kJ/kg) T ư [ 0 C ] t N Đ ( 0 C ) ϕ N Đ ( % ) I N Đ (kJ/kg) T ư [ 0 C ] 35.6 57.5 90.92 28.1 11.3 91.6 30.71 10.5 II, Tính toán hệ số truyền nhiệt k của kết cấu N n i i i T o R k αλ δ α 11 11 1 ++ == ∑ = Trong đó: + k : hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, [w/m 2 0 C] + α T : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che, 2 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG W/m 2 0 C ( bề mặt trong của tường, sàn, trần với bề mặt nhẵn→ α T = 8,72(W/m 2 0 C) + α N : hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, W/m 2 0 C ( bề mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài→ α N = 23,26 (W/m 2 0 C ) (α T, α N tra bảng 3.1 tr 82 giáo trình thông gió ) +δ i : bề dày của lớp vật liệu thứ i, m +λ i : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/ m 2 0 C +R o : tổng nhiệt trở của kết cấu bao che,m 2 0 C/W a.Lựa chọn kết cấu ngăn che cho tường. Cấu tạo các lớp vật liệu của tường - Tường đôi - Tường đơn 3 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG b.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi 1 Cửa đi sử dụng vật liệu là tôn,khung thép: δ=0.005m, λ=58(W/m.K) Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K) c.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi 2 Cửa đi sử dụng vật liệu là gỗ: δ=0.03m, λ=0.18(W/m.K) d.Lựa chọn kết cấu cho cửa sổ Của sổ,cửa mái được sử dụng bằng kính xây dựng,khung thép: δ=0.005(m), λ=0.76(W/m.K) e.Lựa chọn kết cấu cho trần giả Trần giả làm bằng thạch cao, có δ=0.01(m), λ=0.41(W/m.K) f.Lựa chọn kết cấu của mái. Mái được lợp bằng tôn trên khung gỗ,thép hình: δ=0.0008m ,λ=58 (W/m.K) Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K) e.Lựa chọn kết cấu của nền 4 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG Bảng 1.3:Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che Tên kết cấu bao che và cấu tạo i T i N δ 1 1 α λ α + + ∑ Nhiệt trở R ,m 2 . 0 C/W Hệ số truyền nhiệt k ,W/,m 2 . 0 C Tường đôi 1: 3 lớp 0.015 0.22 1 2 8.72 0.93 0.81 23.26 1 + × + + 0,474 2,109 5 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG Tường đôi 2: 3 lớp 0.015 0.22 1 2 8.72 0.93 0.81 8.72 1 + × + + 0.533 1.80 Tường đơn: 3 lớp 0.015 0.11 1 2 8.72 0.93 0.81 8.72 1 + × + + 0,397 2.518 Cửa đi 1: tôn δ=0.005m, λ=58(W/m.K) Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K) 0.005 0.03 1 8.72 58 0.04 23.26 1 + + + 0.908 1.101 Cửa đi 2: gỗ δ=0.03m, λ=0.18(W/m.K) 0.03 1 8.72 0.18 8.72 1 + + 0.396 2.525 Cửa sổ: kính xây dựng δ=0.005(m), λ=0.76(W/m.K) 0.005 1 8.72 0.76 23.26 1 + + 0,164 6,088 6 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG Trần giả 0.01 1 8.72 0.41 8.72 1 + + 0.254 3.937 Mái: tôn δ=0.0008m ,λ=58 (W/m.K) Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K) 0.0008 0.03 1 8.72 58 0.04 23.26 1 + + + 0.908 1.101 Nền: Dải 1 2,2 0,455 Dải 2 4,3 0,23 Dải 3 8,6 0,116 Dải 4 14.2 0.07 ( các giá trị nhiệt trở của nền được lấy theo trang 89 sách Thông Gió-PGS.TS Bùi Sỹ Lý) III, Kiểm tra đọng sương trên bề mặt kết cấu và trong lòng kết cấu Mục đích của việc kiểm tra đọng sương là tránh hiện tượng nước ngưng tụ trong lòng và trên bề mặt kết cấu gây phá huỷ kết cấu bao che. Ngoài ra còn gây cảm giác khó chịu cho người sử dụng a. Kiểm tra đọng sương trên bề mặt kết cấu : Để tránh hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu cần đảm bảo điều kiện : 7 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG K tt ≤ 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ] Trong đó : K tt : Hệ số truyền nhiệt tính toán [ W/m 2 K] ( bảng 1.3) t f1 , t f2 : Nhiệt độ không khí ở phía nhiệt độ cao và ở phía nhiệt độ thấp [ 0 C] t s : Nhiệt độ đọng sương của không khí ở phía có nhiệt độ cao hơn. [ 0 C] α : Hệ số trao đổi nhiệt ở bề mặt có nhiệt độ cao hơn [ W/m 2 K] Ta chỉ kiểm tra đọng sương cho những kết cấu bất lợi nhất. ∗ Về mùa hè + Cửa sổ tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: K tt = 6,088( W/m 2 K ) t f2 = t T tt = 24 0 C ; t f1 = t N tt = 35.6 0 C Từ t N tt = 35.6 0 C và ϕ N tt = 57.5 % tra biểu đồ I - d ta có t s = 26 0 C Vậy ta có : 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ] = 0,95. 23,26.[ 35.6 26 35.6 24 − − ] = 18.3 > K tt = 6,088 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt cửa sổ + Tường ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài : K tt = 2.109 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ]=0,95. 23,26.[ 35.6 26 35.6 24 − − ] = 18.3 > K tt = 2.109 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tường ngoài . + Mái : K tt =1.101 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ] = 0,95. 23,26.[ 35.6 26 35.6 24 − − ] = 18.3 > K tt = 1.101 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt kết cấu mái . ∗ Về mùa đông + Cửa sổ tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: K tt = 6,088 ( W/m 2 K ) 8 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG t f2 = t T tt = 21 0 C ; t f1 = t N tt = 11.3 0 C Từ t N tt = 21 0 C và ϕ N tt = 65% tra biểu đồ I - d ta có t s = 15 0 C Vậy ta có : 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ] = 0,95. 23,26.[ 21 15 21 11.3 − − ] = 13.67 > K tt = 6,088 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt cửa sổ . + Tường ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài : K tt = 2.109 ( W/m 2 K ) 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ] = 0,95. 23,26.[ 21 15 21 11.3 − − ] = 13.67 > K tt = 2.109 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tường ngoài . + Mái : K tt = 1.101( W/m 2 K ) 0,95. α [ 21 1 ff sf tt tt − − ] = 0,95. 23,26.[ 21 15 21 11.3 − − ] = 13.67 > K tt = 1.101 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt kết cấu mái . b. Kiểm tra đọng sương trong lòng KCBC : Hiện tượng đọng ẩm trong lòng kết cấu chỉ xảy ra khi dòng ẩm truyền qua kết cấu gặp bề mặt có nhiệt độ thấp. Do sự chênh lệch nhiệt độ dẫn đến có sự chênh lệch áp suất hơi nước bên trong và bên ngoài kết cấu. Ngoài dòng nhiệt truyền qua lớp kết cấu còn có dòng ẩm thẩm thấu qua kết cấu. Khi gặp lạnh, ẩm có xu hướng ngưng đọng lại trong lòng kết cấu. Nếu xẩy ra đọng ẩm trong lòng kết cấu thì kết cấu sẽ cách nhiệt kém và bị phá hoại dần. Để tránh hiện tượng đọng sương trong lòng kết cấu cần đảm bảo điều : e i < E i E i : áp suất hơi nước bão hoà của trạng thái không khí tương ứng ở lớp thứ i [Pa ] (tra biểu đồ i-d) e i : áp suất hơi nước riêng phần hiện có ở lớp thứ i [Pa ] E i nhận giá trị tuỳ theo nhiệt độ ở lớp thứ i ( tra biểu đồ I -d của không khí ẩm ) e i được xác định theo công thức : e i = e h1 - ∑ = − i m m hh H H ee 1 21 . Trong đó : e h1 , e h2 : Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt trong và ngoài của kết cấu [Pa ] 9 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG H m : Sức kháng ẩm của lớp vật liệu m : H m = δ m /µ m µ m : Hệ số truyền ẩm của lớp vật liệu thứ m [ g/m h Pa ] ( phụ lục 5 giáo trình Thông Gió-PGS.TS Bùi Sỹ Lý) δ m : Bề dày của lớp vật liệu thứ m [m] H : Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che - Ta kiểm tra với kết cấu có nhiều khả năng đọng sương nhất. Do đó ta sẽ kiểm tra cho tường bao +/ Kiểm tra cho kết cấu tiếp xúc với không khí ngoài về mùa hè : */ Dòng nhiệt qua kết cấu : q = K tt . ( t T tt - t N tt ) [ W/m 2 ] Trong đó : K tt : Hệ số truyền nhiệt của tường ( W/m 2 K ) t N tt , t T tt : Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng - Từ trên ta có : K tt = 2,109 ( W/m 2 K ) t N tt = 35.6 0 C ; t T tt = 24 0 C q = 2,109. ( 35.6 – 24 ) = 24.46 ( W/m 2 ) - Tính một cách gần đúng ta coi giá trị nhiệt này là không đổi khi đi qua các lớp vật liệu của kết cấu: q = q 1 = q 2 = … = q n - Nhiệt truyền qua bề mặt lớp 1: q 1 = α N . ( t N - τ 1 ) ( q 1 = q ) τ 1 = t N - q/α N = 35.6– 24.46 / 23,26 = 34.55 0 C Mà q = λ 1 /δ 1 (τ 1 - τ 2 ) τ 2 = τ 1 - q. δ 1 /λ 1 = 34.55 – 24,46 . 0,015/0,93 = 34.15 0 C - Tương tự ta có : τ 3 = τ 2 - q. δ 2 /λ 2 = 34.15 – 24,46. 0,22/0,81 = 27.96 0 C 10 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK [...]... GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG : là nhiệt độ tính toán điều hòa không khí của mùa hè : nhiệt độ trung bình tháng của tháng nóng nhất → At N tb tn H tN = 35.6 0C = 27.7 0C = 35.6 – 27.7 = 7.9 0C Biên độ dao động của nhiệt độ tổng: Attg= (Attd + At N ).Ψ Ψ: hệ số phụ thuộc vào độ lệch pha ∆Z và tỉ số giữa biên độ dao động nhiệt độ tương đương và nhiệt độ bên ngoài Nhiệt độ không khí cực đại vào 13 giờ, cường... bằng tháng 7 = 5844 [W/m 2] ( bảng B3 TCVN 4088/1985, vì không có địa điểm Yên Bái nên ta sẽ tra theo địa điểm Sơn La ) tb qbx = → 5844 = 244 24 → ttđ = [W/m2] 0, 45 × 244 = 4.72 23, 26 0 C 31 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG Nhiệt độ tổng của không khí bên ngoài: tb t tg = tn + ttd tn: nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất đại diện cho mùa... MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG Tổng nhiệt thu bức xạ qua cửa kính của phân xưởng là : Qbxkính =60.42+850.5=910.92 (W) 2 Thu nhiệt do bức xạ mặt trời qua mái vào mùa hè : ∆ A Qbx = Qbxt + Qbxτ [W] Trong đó: ∆ Qbxt A Qbxτ : bức xạ mặt trời do chênh lệch nhiệt độ, [W] : bức xạ mặt trời do dao động nhiệt độ, [W] a) Bức xạ mặt trời do chênh lệch nhiệt độ ∆ Qbxt : Dưới... -108.18 -362.11 + Tính tổn thất nhiệt qua nền và mái -Qua nền: Nền được chia làm 4 dải như hình vẽ: 17 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG 29000 2000 2000 2000 50000 Hình 1: chia dải các nền tầng 1 Ta có bảng tính toán tổn thất nhiệt qua nền như sau: Bảng 1.9 : tính toán tổn thất nhiệt qua nền stt 1 Tên phòng Phân xưởng Dải Dải 1 Dải 2 Hệ số k 0,455... Căng tin 80 148.8 11904 145.4 11632 26 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG 2 Toả nhiệt do thắp sáng : - Hệ thống đèn chiếu sáng trong phòng toả ra một nhiệt lượng : Qcs = N x.η1 x η2 [W] N : Tổng công suất chiếu sáng cho một phòng : N = a x F [W] a : Tiêu chuẩn thắp sáng [W/m2 sàn] (theo Bảng 2.12 QCVN 09/2013:BXD) F : Diện tích mặt sàn [m2] η1... So sánh áp suất riêng phần với áp suất hơi nước bão hòa các lớp của tường Bề mặt 1 2 3 4 0 12.18 12.51 17.74 18.07 τ(C) Ei (Pa ) 1300 1330 2000 2100 ei ( Pa ) 1200 1234 1666 1700 Vậy ei < Ei Kết cấu tường bao đảm bảo cách ẩm về mùa đông 13 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG IV Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che : 1 Tính toán truyền nhiệt. .. Mái của phân xưởng: Lượng nhiệt truyền từ trong phân xưởng vào hầm mái là: Q1=ktrần giả Ftrần giả ( Tx-Tt) Lượng nhiệt truyền từ hầm mái ra ngoài là: Q2=kmái Fmái ( Tn-Tx) Q1= Q2 suy ra: ktrần giả Ftrần giả ( Tx-Tt) = kmái Fmái ( Tn-Tx) ktrần giả ( Tx-Tt) = kmái ( Tn-Tx) => 3.937 (Tx-22) = 1.101 ( 35.6-Tx) => Tx= 24.90C 20 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD:... Căng tin 9.8 25.6 0.65 2 5.85 48 90.92 4015.22 STT Tên phòng 1 acs acđ g IT IN QHr gió Bảng 1.15: Tổng kết lượng nhiệt truyền qua KCBC Tên phòng Mùa hè Mùa đông 24 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG ∑QKCBC Qrò gió ∑Qtt ∑QKCBC Qrò gió ∑Qtt [W] [W] [W] [W] [W] [W] Phân xưởng -24598.58 -5898.48 -30497.1 16134.38 12675.46 28809.84 Phòng Đo lường -1372.6... theo vị trí máy móc, thiết bị.Ta bố trí thiết bị trong phân xưởng như sau: 25 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG KHU CAT vi trí công nhân KHU LÀ - ÐÓNG GÓI 2000 KHU MAY 2000 Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau : Bảng 1.16 : lượng nhiệt tỏa do người Stt Tên phòng Khu cắt 1 Phân Khu may xưởng Khu là-đóng gói Mùa đông Số người n 57 q0 [W/ng]... động của nhiệt độ trên bề mặt trong của mái : ATT = Attg/ ν = 17,86/ 4,4691 = 3.99 0C 34 SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG - Lượng nhiệt tổng hợp do truyền nhiệt và bức xạ mặt trời vào nhà qua mái là : Qmai = [ Km.( ttgtb – tT ) + αT Attg/νm ] Fm Bảng 1.21 : Lượng nhiệt do bức xạ mặt trời truyền qua mái 1 Tên phòng Km(W/m2 K) Fm (m2 ) Phân xưởng