Nghiên cứu mô phỏng sự phân bố trường nhiệt độ và trường vận tốc tại văn phòng tòa nhà ngọc linh nhi quận 3 bằng phần mềm ansys

Đinh Trọng Bảo 19147075 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206 Hệ đào tạo: Chính quy chất lượng cao Lớp: 19147CL2 Trang 4 TP HỒ CHÍ MINH Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

Trang 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ PHÂN BỐ TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ VÀ TRƯỜNG VẬN TỐC TẠI VĂN PHÒNG TÒA NHÀ NGỌC LINH NHI QUẬN 3 BẰNG PHẦN MỀM ANSYS GVHD: TS ĐOÀN MINH HÙNG SVTH : ĐÀO PHƯỚC THỊNH NGUYỄN MINH THÀNH ĐINH TRỌNG BẢO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT S K L 0 1 1 6 1 2

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT – ĐIỆN LẠNH

Tp Hồ Chí Minh, 19 tháng 07 năm 2023

NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ PHÂN BỐ TRƯỜNG NHIỆT

ĐỘ VÀ TRƯỜNG VẬN TỐC TẠI VĂN PHÒNG TÒA NHÀ NGỌC LINH NHI QUẬN 3 BẰNG PHẦN MỀM ANSYS

GVHD: TS ĐOÀN MINH HÙNG

SVTH: ĐÀO PHƯỚC THỊNH MSSV: 19147149

NGUYỄN MINH THÀNH 19147022 ĐINH TRỌNG BẢO 19147075

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

1 Tên đề tài: “Nghiên cứu mô phỏng sự phân bố trường nhiệt độ và trường vận tốc tại

văn phòng tòa Ngọc Linh Nhi quận 3 bằng phần mềm Ansys.”

- Bài đồ án tốt nghiệp

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 6/3/2023

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 19/7/2023

TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206

Hệ đào tạo: Chính quy chất lượng cao Lớp: 19147CL2

Khóa: 2019

Trang 4

TP HỒ CHÍ MINH Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn) Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ PHÂN BỐ TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ

VÀ TRƯỜNG VẬN TỐC TẠI VĂN PHÒNG TÒA NHÀ NGỌC LINH NHI

QUẬN 3 BẰNG PHẦN MỀM ANSYS”

Giảng viên hướng dẫn: TS Đoàn Minh Hùng

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Nhiệt

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Nhận xét về tinh thần và thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy):

2 Nhận xét về kết quả thực hiện ĐATN (không đánh máy): 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung của ĐATN (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ

Trang 5

2.3 Kết quả đạt được:

2.4 Những tồn đọng (Nếu có):

Trang 6

TT MỤC ĐÁNH GIÁ ĐIỂM

TỐI

ĐA

ĐIỂM ĐẠT ĐƯỢC

1 Hình thức và kết cấu ĐATN 30

Đúng Format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các

mục

10

Tính tổng quan, mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

thuật, khoa học xã hội,… để giải quyết vấn đề

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc

quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc

thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển đề tài 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên

Tổng điểm quy đổi (hệ 10)

(*) Nếu > 10 sẽ qui đổi thành 10 điểm

10

4 Kết luận:

☐ Được phép bảo vệ

☐ Không được phép bảo vệ

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023

Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 7

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện) Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ PHÂN BỐ TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ

QUẬN 3 BẰNG PHẦN MỀM ANSYS”

Giảng viên phản biện: TS Trần Thanh Tình

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung của ĐATN (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển):

Trang 8

3 Kết quả đạt được:

2.4 Những thiếu sót và tồn đọng của ĐATN:

5 Câu hỏi:

Trang 9

6 Điểm đánh giá cụ thể:

TỐI

ĐA

ĐIỂM ĐẠT ĐƯỢC

1 Hình thức và kết cấu ĐATN 30

Đúng Format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các

mục

10

Tính tổng quan, mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

thuật, khoa học xã hội, … để giải quyết vấn đề

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc

quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc

thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển đề tài 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên

Tổng điểm quy đổi (hệ 10)

(*) Nếu > 10 sẽ qui đổi thành 10 điểm

10

4 Kết luận:

☐ Được phép bảo vệ

☐ Không được phép bảo vệ

Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 10

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG SỰ PHÂN BỐ TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản

biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp đã hoàn chỉnh đúng

theo yêu cầu về nội dung và hình thức

Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Trang 11

LỜI CẢM ƠN

Sau 4 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố

Hồ Chí Minh, nhóm em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô thuộc bộ môn Nhiệt – Điện Lạnh, quý thầy cô thuộc khoa Đào tạo Chất lượng cao đã luôn tạo điều kiện thuận lợi

và hỗ trợ nhiệt tình trong việc giảng dạy và giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường

Tiếp theo đó chúng em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Đoàn Minh Hùng đã nhiệt tình hướng dẫn, đẩy nhanh tiến độ, giúp đỡ cũng như chỉ dạy chúng em rất nhiều trong quá trình hoàn thành đồ án

Gửi lời cảm ơn đến bạn bè, anh chị trong ngành Công nghệ kỹ thuật Nhiệt đã hỗ trợ, chia sẻ tài liệu, kinh nghiệm trong quá trình thực hiện đồ án Cuối cùng chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc cũng như chúc sức khỏe đến quý thầy cô trên con đường giảng dạy

Trang 12

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH iv

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU viii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

1.4 Tổng quan về công trình và điều hòa không khí 2

1.4.1 Tổng quan về công trình 2

1.4.2 Tổng quan về điều hòa không khí 3

1.5 Một số hệ thống điều hòa không khí phổ biến 5

1.5.1 Hệ thống điều hòa trung tâm giải nhiệt bằng nước Water chiller 5

1.5.2 Hệ thống điều hòa VRV 6

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN TẢI LẠNH 8

2.1 Thông số tính toán 9

2.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1 10

2.3.1 Nhiệt hiện truyền qua mái và do ∆t 13

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 14

2.3.3 Nhiệt hiên truyền qua nền Q23 17

2.4 Nhiệt tỏa ra từ thiết bị Q3 17

2.4.1 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 18

2.4.2 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q32 18

2.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4 19

2.5.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra Q4h 19

2.5.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4a 19

2.6 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang lại QN 20

2.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q5 21

2.8 Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q6 22

2.9 Tính toán ẩm thừa 23

Trang 13

2.9.1 Lượng ẩm thừa do người tỏa ra W1 23

2.9.2 Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm W2 24

2.9.3 Lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn W3 24

2.9.4 Lượng ẩm bay hơi từ thiết bị W4 24

2.10 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí 24

2.10.1 Chọn sơ đồ điều hòa không khí 24

2.10.2 Sơ đồ điều hòa không khí điều hòa 1 cấp 25

2.10.3 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí 26

2.11 Chọn thiết bị 35

CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MÔ HÌNH 38

3.1 Giới thiệu phần mềm 38

3.2 Thiết lập mô hình 48

3.2.1 Tạo hình (Geometry) 48

3.2.2 Chia lưới (Mesh) 54

3.2.3 Điều kiện biên 60

3.3 Đánh giá sự hội tụ của bài toán 70

3.3.1 Vận tốc không khí trung bình trong phòng 71

3.3.2 Nhiệt độ trung bình trong phòng 72

3.3.3 Nhiệt độ trung bình trên bề mặt da người 72

3.3.4 Các phương trình tính toán 73

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 75

4.1 Đánh giá vùng nhiệt độ xung quanh con người 75

4.1.1 Trục ZX 76

4.1.2 Trục YZ 78

4.1.3 Trục XY 79

4.2 Đánh giá vùng vận tốc không khí xung quanh con người 81

4.3 Đánh giá nhiệt độ bề mặt 83

4.4 Kết luận 85

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86

5.1 Kết luận 86

5.2 Kiến nghị 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

Trang 14

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Tổng quan về tòa nhà Ngọc Linh Nhi 2

Hình 1.2: Hệ thống Water Chiller 6

Hình 1.3: Hệ thống VRV 6

Hình 2.1: Sơ đồ tính tổn thất nhiệt theo phương pháp Carrier 8

Hình 2.2: Nguyên lý cấu tạo của sơ đồ tuần hoàn 1 cấp 25

Hình 2.3: Điểm gốc G và thang chia hệ số nhiệt hiện 27

Hình 2.4: Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (εht) 29

Hình 2.5: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp 31

Hình 2.6: Sơ đồ ĐHKK của văn phòng tầng trệt 33

Hình 2.7: Phòng họp sử dụng dàn lạnh treo tường 35

Hình 2.8: Phòng họp sử dụng dàn lạnh âm trần 4 hướng thổi 35

Hình 2.9: Catalogue dàn lạnh treo tường Dailkin 36

Hình 2.10: Catalogue Cassette âm trần đa hướng thổi Dailkin 36

Hình 3.1: Những mô hình CFD căn bản thường gặp 38

Hình 3.2: Qui trình mô phỏng CFD cơ bản cho người sử dụng 39

Hình 3.3: Lợi ích mô phỏng CFD-HVAC 39

Hình 3.4: Phân bố nồng độ CO2 và tiện nghi về nhiệt 40

Hình 3.5: Ứng dụng của CFD trong thiết kế hệ thống thông gió cưỡng bức 40

Hình 3.6: Thiết kế ống gió bằng mô phỏng CFD 41

Hình 3.7: Tối ưu hóa cách bố trí dàn nóng của hệ thống điều hòa không khí 41

Hình 3.9 Giao diện của Workbench 2023 R2 42

Hình 3.8: Giao diện của Geometry Design Modeler 42

Hình 3.10: Giao diện của phần tạo lưới Mesh 43

Hình 3.11: Giao diện của Fluent Launcher khi mở Setup 43

Hình 3 12: Giao diện chính khi thực hiện Setup 44

Hình 3.13: Giao diện của mục Solution 45

Hình 3 14: Giao diện chính của CFD POST 45

Hình 3.15: Dựng kích thước phòng 49

Hình 3.16: Dựng cửa ra vào 49

Hình 3.17: Dựng đèn chiếu sáng 50

Hình 3.18: Mô hình dàn lạnh treo tường 50

Trang 15

Hình 3.19: Mô hình dàn lạnh âm trần 51

Hình 3.20: Dựng mô hình người, bàn, máy tính 51

Hình 3.21: Thiết lập tên cho các đối tượng 52

Hình 3.22: Mô hình văn phòng với máy điều hòa treo tường 53

Hình 3.23: Mô hình văn phòng với máy điều hòa âm trần đa hướng thổi 53

Hình 3.24: Giao diện trước khi vào Mesh 54

Hình 3.25: Thiết lập lưới phù hợp với cấu hình thiết bị 54

Hình 3.26: Các bước thiết lập lưới 55

Hình 3.27: Thiết lập Geometry 55

Hình 3.28: Thiết lập Facesize_1 56

Hình 3.29: Thiết lập Bodysize_1 57

Hình 3.30: Thiết lập Generation the Surface Mesh 57

Hình 3.31: Thiết lập Describe Geometry 58

Hình 3.32: Thiết lập Update Boundaries 59

Hình 3.33: Thiết lập Add Boundary Layers 59

Hình 3.34: Mô hình sau khi được chia lưới 60

Hình 3.35: Thiết lập phương trình năng lượng 61

Hình 3.36: Thiết lập mô hình rối 61

Hình 3.37: Thiết lập thông số cơ bản của không khí 62

Hình 3.38: Gán môi chất cho vùng làm việc 62

Hình 3.39: Nhập thông số vận tốc cho dàn lạnh 63

Hình 3.40: Nhập thông số nhiệt độ đầu vào 63

Hình 3.41: Nhập tổng nhiệt độ dòng chảy ngược cho đầu hút 64

Hình 3.42: Thiết lập thông số cho người 64

Hình 3.43: Thiết lập thông số cho đèn 65

Hình 3.44: Thiết lập thông số cho máy tính 65

Hình 3.45: Thiết lập thông số cho kính trước chịu bức xạ 66

Hình 3.46: Thiết lập thông số cho tường bên ngoài 66

Hình 3.47: Thiết lập thông số cho tường bên trong 67

Hình 3.48: Thiết lập thông số cho sàn 67

Hình 3.49: Thiết lập tiêu chí residual 68

Hình 3.50: Khởi tạo giá trị ban đầu 68

Trang 16

Hình 3.51: Thiết lập số vòng lập chạy mô phỏng 69

Hình 3.52: Dao động biến đổi vận tốc không khí của dàn lạnh treo tường 71

Hình 3.53: Dao động biến đổi vận tốc không khí của dàn lạnh âm trần 71

Hình 3.54: Dao động biến đổi nhiệt độ của dàn lạnh treo tường 72

Hình 3.55: Dao động biến đổi nhiệt độ của dàn lạnh âm trần 72

Hình 3.56: Dao động biến đổi nhiệt độ trên bề mặt người của dàn lạnh treo tường 73

Hình 3.57: Dao động biến đổi nhiệt độ trên bề mặt người của dàn lạnh âm trần 73

Hình 3.58: Dao động biến đổi giá trị tính toán dàn lạnh treo tường 74

Hình 3.59: Dao động biến đổi giá trị tính toán dàn lạnh âm trần 74

Hình 4.1: Trường nhiệt độ 3D của dàn lạnh treo tường 75

Hình 4.2: Trường nhiệt độ 3D của dàn lạnh âm trần 76

Hình 4.3: Mặt cắt trường nhiệt độ phòng dàn lạnh treo tường 77

Hình 4.4: Mặt cắt trường nhiệt độ phòng dàn lạnh âm trần 78

Hình 4.5: Mặt cắt trường nhiệt độ phòng theo hướng YZ dàn lạnh treo tường 79

Hình 4.6: Mặt cắt trường nhiệt độ phòng theo hướng YZ dàn lạnh âm trần 79

Hình 4.7:Mặt cắt trường nhiệt độ phòng theo hướng XY dàn lạnh treo tường 80

Hình 4.8: Mặt cắt trường nhiệt độ phòng theo hướng XY dàn lạnh âm trần 80

Hình 4.9: Vận tốc không khí lạnh xung quanh của dàn lạnh treo tường 81

Hình 4.10: Vận tốc không khí trong phòng của dàn lạnh âm trần 83

Hình 4.12: Nhiệt độ bề mặt người ở máy lạnh treo tường 83

Hình 4.13: Nhiệt độ bề mặt người ở máy lạnh âm trần 84

Hình 4.14: Nhiệt độ con người ở mức nóng, bình thường, lạnh 84

Trang 17

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Thông số nhiệt độ môi trường 9

Bảng 2.2: Thông số nhiệt độ yêu cầu 9

Bảng 2.3: Thông số của vật liệu 9

Bảng 2.4: Hệ số ảnh hưởng của kính 11

Bảng 2.5: Hệ số mặt trời ảnh hưởng tới kính cơ bản và rèm che 11

Bảng 2.6: Nhiệt hiện bức xạ qua kính 13

Bảng 2.7: Nhiệt truyền qua tường 16

Bảng 2.8: Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 17

Bảng 2.9: Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 17

Bảng 2.10: Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 18

Bảng 2.11: Công suất của các thiết bị 19

Bảng 2.12: Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32 19

Bảng 2.13: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4 20

Bảng 2.14: Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào 21

Bảng 2.15: Nhiệt hiện và ẩn gió rò lọt Q5 22

Bảng 2.16: Ẩm thừa các khu vực 24

Bảng 2.17: Hệ số nhiệt hiện RSHF ( εhf ) 28

Bảng 2.18: Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (εht) 29

Bảng 2.19 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng 31

Bảng 2.20: Thông số trạng thái của các điểm khu vực văn phòng tầng trệt 33

Bảng 2.21: Khối lường dàn lạnh được chọn 37

Bảng 3.1: Chi tiết kích thước của phòng 53

Bảng 3.2: Các thông số cài đặt cả 2 mô hình khi thực hiện mô phỏng 70

Trang 18

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU

AHU: Air Handling Unit

BF: Bypass Factor

CFD: Computational Fluid Dynamics

CPU: Central Processing Unit

ĐHKK: Điều Hòa Không Khí

FCU: Fan Coil Unit

GSHF: Grand Sensible Heat Factor

HVAC: Heating, Ventilating, Air Conditioning

RANS: Reynolds Average Navier – Stokes Equations

RSHF: Room Sensible Heat Factor

SHF: Sensible Heat Factor

TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam

VRV: Variable Refrigerant Volume

ρ: Khối lượng riêng, kg/m3

𝑘: Hệ số truyền nhiệt của thiết bị, W/m2.K

: Hệ số dẫn nhiệt, W/m.K

Trang 19

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Lý do chọn đề tài

Trong các công trình thực tế hiện nay, các tòa nhà văn phòng hay sử dụng hệ thống VRV Trong đó công trình tòa nhà Ngọc Linh Nhi quận 3 được sử dụng cho cả tòa là dàn lạnh treo tường Dàn lạnh treo tường có miệng thổi lớn, đưa lưu lượng không khí lạnh đi xa để làm lạnh không khí trong phòng, tuy nhiên khi thổi một hướng thì có được làm lạnh đều ở vị trí không thổi tới hay không Trong hệ thống VRV có dàn lạnh âm trần 4 hướng thổi với ưu điểm thổi được nhiều hướng Do đó đề tài này được thực hiện

để cung cấp thông tin chi tiết giúp tối ưu hóa thiết kế, chúng em so sánh hai dàn lạnh là dàn lạnh treo tường và dàn lạnh âm trần trên bằng phần mềm mô phỏng CFD Chọn văn phòng tầng trệt tòa nhà làm mô phỏng, vì có mặt bằng thiết kế tương tự các tầng trên nhưng diện tích nhỏ hơn

Hiện nay những phần mềm mô phỏng CFD có rất nhiều thông dụng có khả năng tương tác rất cao, cho phép người dùng có thể đưa những mô hình phức tạp Ansys Workbench là một trong số đó với những ưu điểm mà chúng em quyết định lựa chọn như: giảm bớt ràng buộc, hạn chế vật lý, thực hiện các bài kiểm tra mô phỏng và đặc biệt là được sử dụng rộng rãi, dễ tiếp cận tài liệu tham khảo, hướng dẫn so các phần mềm khác

1.2 Mục tiêu đề tài

Với đề tài này, việc thực hiện so sánh mô phỏng trường vận tốc, trường nhiệt độ,

bề mặt da người bằng cách dựng 2 dàn lạnh VRV để tìm ra dàn lạnh lý tưởng nhất, tiện nghi nhất cho con người sử dụng mà vẫn đảm bảo tối ưu về chất lượng không khí trong phòng theo tiêu chuẩn

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Văn phòng tầng trệt tòa nhà Ngọc Linh Nhi quận 3

Phạm vi nghiên cứu:

- Tính toán tải lạnh cho văn phòng tầng trệt

- Thành lập sơ đồ điều hòa không khí phù hợp với điều kiện của dự án: Kiểm tra

Trang 20

điều kiện tiêu chuẩn vệ sinh và tính lưu lượng không khí

- Tính tải chọn dàn lạnh treo tường và âm trần

- Mô phỏng phân bố vận tốc và nhiệt độ của không khí trong phòng bằng phần mềm ANSYS ở hai dàn lạnh

- Từ đó đưa ra kết luận, đánh giá và đưa ra giải pháp tối ưu để tăng cường sự tiện nghi và nhiệt độ thoải mái cho con người

1.4 Tổng quan về công trình và điều hòa không khí

1.4.1 Tổng quan về công trình

Hình 1.1 Tổng quan về tòa nhà Ngọc Linh Nhi

Quy mô dự án:

 Tên dự án: Tòa nhà văn phòng Ngọc Linh Nhi

 Vị trí dự án: 97 Trần Quang Diệu, quận 3

 Diện tích: 450m2

Theo công năng của từng từng không gian có thể chia tòa nhà như sau:

Trang 21

 Khu sảnh chờ: Tầng trệt

 Khu văn phòng làm việc: Từ tầng trệt đến tầng 7

 Tòa nhà được thiết kế hệ thống VRV

1.4.2 Tổng quan về điều hòa không khí

Mục đích của hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) và thông gió là tạo ra sự tiện nghi và môi trường không khí trong lành cho người sử dụng cũng như giải nhiệt cho các thiết bị cơ điện Tạo ra môi trường không khí trong lành theo các thông số về nhiệt độ,

độ ẩm, đối lưu không khí, lọc bụi và kiểm soát các chất gây ô nhiễm là quan trọng hàng đầu Song song với các điều trên, việc lắp đặt hệ thống ĐHKK phải đảm bảo không tạo

ra độ ồn và rung động lớn bên trong tòa nhà Đặc biệt chú ý đến việc kiểm soát độ ồn và rung động của hệ thống ĐHKK và những khu vực yêu cầu độ ồn thấp

Hệ thống ĐHKK sẽ được cung cấp đến các khu vực sau: văn phòng, cửa hàng, dịch

vụ công cộng Hệ thống thông gió sẽ được cung cấp đến các khu vực sau: tầng hầm, nhà

vệ sinh, bếp, phòng kỹ thuật Hệ thống ĐHKK tại khu vực văn phòng sử dụng máy lạnh trung tâm sẽ được kiểm soát nhiệt độ bằng bộ cảm biến nhiệt độ đặt tại khu vực đó, trong khi hệ thống máy lạnh dạng hai mảnh sẽ được sử dụng cho phòng riêng biệt như phòng bảo vệ, khu căn hộ Tại đây nhiệt độ được điều khiển bằng remote từ xa hoặc có dây

a) Ý nghĩa của điều hòa không khí:

- Phát triển kinh tế luôn gắn liền với sự phát triển của khoa học kỹ thuật Ngày nay

kỹ thuật điều hoà không khí liên tục phát triển để đáp ứng yêu cầu cuộc sống của con người trong sinh hoạt cũng như trong sản xuất

- Các thông số cơ bản của môi trường có ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt giữa môi trường và con người là:

- - Nhiệt độ của không khí

- - Độ ẩm tương đối của không khí

- - Tốc độ chuyển động của dòng không khí

- - Nồng độ các chất độc hại trong môi trường không khí

Trang 22

b) Ảnh hưởng đến con người:

Ảnh hưởng của môi trường

Nhiệt độ bên trong cơ thể của con người luôn ổn định ở 37oC Trong suốt quá trình vận động và làm việc con người luôn thải một lượng nhiệt lượng nhất định vào môi trường không khí xung quanh Lượng nhiệt này truyền vào không khí bằng đối lưu, bức

xạ Do vậy khi nhiệt độ không khí của môi trường xung quanh thay đổi sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường Khi nhiệt độ môi trường quá cao hoặc quá thấp sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho con người và ảnh hưởng đến sinh hoạt, lao động của con người

Điều hoà không khí có thể khắc phục được điều này, đối với từng trường hợp cụ thể hệ thống điều hoà không khí là phương tiện có thể tạo ra môi trường có nhiệt độ từ

24oC dến 28oC là môi trường tiện nghi, thoải mái cho các hoạt động của con người

Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối

Độ ẩm tương đối của không khí là yếu tố quyết định tới mức độ bay hơi, thoát ẩm

từ cơ thể con người ra môi trường (dưới hình thức đổ mồ hôi)

Nếu độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh giảm xuống lượng ẩm thoát ra từ cơ thể con người dễ dàng bay hơi vào không khí, điều này có nghĩa là cơ thể thải nhiệt ra môi trường không khí xung quanh nhiều hơn Trái lại nếu độ ẩm tương đối lớn quá sẽ hạn chế quá trình thoát ẩm của cơ thể, mồ hôi toát ra, bay hơi kém sẽ bám lại trên da gây cảm giác khó chịu Thông thường khi nhiệt độ ở vào khoảng 24oC đến 27oC,

để con người có cảm giác thoải mái dễ chịu thì độ ẩm tương đối của không khí vào khoảng 60% đến 65%

Ảnh hưởng của nồng độ các chất độc hại

Không gian điều hoà không khí là một không gian tương đối kín, trong đó con người có thể sống hay lao động sản xuất

Ngoài sự ô nhiễm do các yếu tố khách quan như bụi bặm, các chất độc hại có sẵn trong không khí con người và các hoạt động của mình cũng là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự ô nhiễm không khí trong không gian cần điều hoà Những nguyên nhân gây ô nhiễm do con người tạo ra: Do hô hấp, do hút thuốc lá, do những loại mùi

Trang 23

khác nhau toả ra từ cơ thể con người phát sinh trong quá trình sinh hoạt, sản suất Đây cũng chính là nguyên nhân, nguồn gốc làm giảm lượng O2 , gia tăng lượng CO2 gây ra cho con người một cảm giác ngột ngạt, khó chịu

1.5 Một số hệ thống điều hòa không khí phổ biến

1.5.1 Hệ thống điều hòa trung tâm giải nhiệt bằng nước Water chiller

Dùng máy lạnh trung tâm (Chiller) đặt tại gian máy cung cấp nước lạnh cho toàn công trình bằng hệ thống bơm nước lạnh tới các AHU, FCU Phương án điều hòa không khí trung tâm còn bao gồm rất nhiều loại khác nhau:

Điều hoà trung tâm với chất tải lạnh nước: Máy lạnh trung tâm chỉ sản xuất ra nước lạnh và cung cấp tới các thiết bị trao đổi nhiệt đặt tại các phòng bằng hệ thống bơm Điều hoà trung tâm với chất tải lạnh không khí: Máy lạnh trung tâm sản xuất ra không khí lạnh cung cấp tới các phòng chức năng bằng hệ thống đường ống gió

Ngoài ra điều hoà không khí trung tâm còn được phân loại theo hai cách giải nhiệt cho máy lạnh chính: giải nhiệt bằng nước và giải nhiệt bằng không khí

 Ưu điểm

- Tiết kiệm năng lượng

- Thích hợp với các công trình có hệ số sử dụng đồng thời lớn, mặt bằng cần điều hoà rộng, nhiệt độ điều hòa cần xuống thấp

- Đảm bảo được các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, khí sạch

- Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tiện nghi nhiệt cho con người: nhiệt độ, lưu lượng gió tươi

- Hệ thống điều khiển công suất lạnh linh hoạt nhờ bảng điều khiển đặt tại từng phòng

- Với các công trình, khi thiết kế kiến trúc, đã bố trí các khu vực đặt máy, sẽ không gây ảnh hưởng xấu tới kiến trúc công trình

Nhược điểm

- Phải có không gian đặt các thiết bị: máy lạnh trung tâm, bơm nước lạnh

- Giá thành đầu tư ban đầu khá lớn

Trang 24

- Hệ thống lớn tương đối cồng kềnh, cần khoảng không gian trên trần giả nhiều để

Hình 1.3: Hệ thống VRV (Nguồn: Internet)

Trang 25

Ưu điểm

- 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

- Tiết kiệm được nhân lực và thời gian thi công lắp đặt so với hệ thống Water chiller

- Khả năng tiết kiệm năng lượng cao vì được trang bị máy nén biến tần 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

Nhược điểm

- Giá thành hệ thống ĐHKK VRV còn khá cao, do được đánh giá là một trong những hệ thống thiết bị "thông minh vận hành tối ưu nhất trong các hệ thống ĐHKK trung tâm’’

- Chưa có máy ở dãy công suất cao để lựa chọn

Trang 26

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN TẢI LẠNH

Phương pháp tính toán cân bằng nhiệt cho toán bộ đồ án Ta sử dụng phương pháp Carrier Phương pháp này chỉ khác phương pháp truyền thống ở cách xác định năng suất lạnh Q0 bằng cách tính riêng tổng nhiệt thừa Qht và nhiệt ẩn thừa Qat của mọi nguồn

nhiệt tỏa và thẩm thấu tác động vào phòng điều hòa: 

Q0 = ∑𝑄ℎ𝑡 + ∑ 𝑄𝑎𝑡Nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời Q1, bao che Q2, nhiệt tỏa Q3 chỉ có nhiệt hiện Nhiệt tỏa do người, gió tươi, gió lọt gồm hai thành phần hiện và ẩn:

Đối với một công trình khi thiết kế điều cần thiết là phải đủ năng suất lạnh mà việc quan trọng trước tiên là xác định đúng các thành phần nhiệt gây tác động tới không gian điều hòa

Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu khác nhau Ở đây chúng ta lựa chọn tính toán theo phương pháp Carrier Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:

- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1

Hình 2.1: Sơ đồ tính tổn thất nhiệt theo phương pháp Carrier

Trang 27

- Nhiệt hiện truyền qua bao che Q2

- Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng và máy móc Q3

- Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q4

- Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN

- Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q5

- Các nguồn nhiệt khác Q6

2.1 Thông số tính toán

Bảng 2.1: Thông số nhiệt độ môi trường( TCVN-2010)

Bảng 2.2: Thông số nhiệt độ yêu cầu

Bảng 2.3: Thông số của vật liệu

(W/m2K) Tường bao bằng gạch xây 200mm có trát vữa (Bảng 3.4,

Điều hòa không khí, Nguyễn Đức Lợi)

k = 1,48 (W/m2K)

Mái bê tông dày 150mm có lớp vữa dày 25mm (Bảng

8.18, Giáo trình điều hòa không khí, Lê Chí Hiệp)

k = 1,59 (W/m2K)

Hệ số truyền nhiệt qua nền sàn bê tông dày 150mm, có

lớp vữa ở trên 25mm và có lát gạch vinyl 3mm (Bảng

4.15, Giáo trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí,

k = 2,78 (W/m2K)

Trang 28

Nguyễn Đức Lợi)

Hệ số truyền nhiệt qua nền sàn bê tông dày 300mm, có

lớp vữa ở trên 25mm và có lát gạch vinyl 3mm (Bảng

4.15, Giáo trình thiết kế hệ thống điều hòa không khí,

Nguyễn Đức Lợi)

k = 2,15 (W/m2K)

Vì đây là văn phòng làm việc nên chọn mật độ người sẽ là 6 người/m2 (TCVN-2010)

2.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 1

Q1= ŋt Q’1

ŋt: Hệ số tác dụng tức thời (xem hình 4,2 ÷ 5,3 TL [1] và bảng 4,6 ÷ 4,8 TL [1])

Q’1 = F.RT Ɛc Ɛđs Ɛmm Ɛkh Ɛm Ɛr (W)

Trong đó:

Q’1: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng

F: Diện tích bề mặt kính của cửa sổ, m2

RT: Nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính vào phòng, Vì hệ thống điều hòa hoạt động từ 8 giờ sáng đến 5 giờ chiều (trong các giờ có nắng) ta chọn RT=RTmax

Ɛc: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, do ảnh hưởng này

nhỏ, ta chọn ec= 1

𝜀𝑐 = 1 − 𝐻

10002023 ≈ 1 (TL [1], Trang 124)

Do H rất nhỏ (TP Hồ Chí Minh so với mực nước biển)

Ɛđ: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương của không khí quan sát so với nhiệt độ đọng sương của không khí ở trên mặt mực nước biển là 20°C, xác định theo công thức:

𝜀đ = 1 −(𝑡𝑠− 20) 0,13

10

Trang 29

ts: Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời, °C

Ɛkh: Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung kim loại nên chọn Ɛkh =1,17

Ɛm: Hệ số ảnh hưởng của kính, tra bảng 4.3 tài liệu [1] chọn loại kính cơ bản Ɛm =1

Ɛr : Hệ số mặt trời, kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên trong

kính, tra bảng 4.4 tài liệu [1] chọn loại màn che Brella trắng kiểu Hà Lan Ɛr = 0,33 Bảng 2.4: Hệ số ảnh hưởng của kính, tra bảng 4,3 tài liệu [1] chọn loại kính cơ bản Loại kính Hệ số hấp thụ

Bảng 2.5: Hệ số mặt trời ảnh hưởng tới kính cơ bản và rèm che (Tra bảng 4, tài liệu [1]

chọn loại màn che brella trắng kiểu Hà Lan)Loại màn

Hệ số hấp thụ

tr

Hệ số kính

Ɛr Màn che brella trắng kiểu

Tòa nhà Ngọc Linh Nhi nằm ở vị trí 10o4 vĩ độ bắc, Tra bảng 4.2 tài liệu [1], trang 131,

ta có nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phòng hướng đông bắc là RTmax = 483

Hệ số tác dụng tức thời nt

Trang 30

Tra theo bảng 4.11 tài liệu ta có hệ số tác dụng tức thời nt = 0,6

Tra theo bảng 4.11 tài liệu [1]

 Khối lượng 1m2 tường dày (0,2m) : 1300.0,02= 260 (kg/m2 )

 Khối lượng 1m2 sàn bê tông cốt thép dày (0,15m) : 2400.0,15= 360 (kg/m2 )

 Hệ thống điều hoà hoạt động theo giờ hành chính quy định là 8h/ngày

 có gs > 500 kg/m2 sàn

Tính cho khu văn phòng tầng trệt:

Nhiệt hiện bức xạ qua kính:

Q1= ŋt Q’1

Khu văn phòng có hướng kính là hướng Đông Bắc có nt là = 0,6 [1]

Lượng nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất qua kính vào khu văn phòng tầng trệt:

Trang 31

 Ɛmm – hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không có mây mù, Ɛmm =1

 Ɛkh – là hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung cửa kim loại nên chọn

Bảng 2.6: Nhiệt hiện bức xạ qua kính

2.3 Nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che Q 21

2.3.1 Nhiệt hiện truyền qua mái và do ∆t

Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t: Q21

Q21 = k.F.∆t Trong đó:

Q1 (kW)

Trang 32

∆t = tN – tT, Hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong (0C)

k: Hệ số truyền nhiệt (W/m2K)

Ta có: Phía trên là phòng có điều hòa, khi đó ∆t= 0 và Q21 = 0

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Nhiệt truyền qua vách được xác định theo công thức

Q22 = ∑ Q2i = ki Fi ∆ti = Q22t + Q22c+ Q22k

Trong đó:

Q2i: Nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào (gỗ, nhôm) và cửa kính,…(W)

Q22t : Nhiệt truyền qua tường, (W)

Q22c : Nhiệt truyền qua cửa ra vào, (W)

Q22k : Nhiệt truyền qua kính, (W)

ki - hệ số truyền nhiệt (W/m2K)

Fi – diện tích tường, cửa, kính tương đương, (m2)

φ: Hệ số xét đến vị trí của vách:

- Đối với tường bao tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời: φ = 1

- Đối với tường ngăn tiếp xúc với không gian không có điều hòa: φ = 0,7

- Đối với trần có mái bằng tôn, ngoái, fibro xi măng có kết cấu kín: φ = 0,8

- Đối với sàn trên tầng hầm, tầng hầm không có cửa sổ: φ = 0,4

∆t: Chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và trong không gian điều hòa, (°C)

 Khi không gian điều hòa tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời:

Trang 33

∆t × φ = (tN – tT) φ = (36,8 – 24) 0,4 = 5,12 (oC)

a) Nhiệt hiện truyền qua tường Q 22t

Nhiệt truyền qua tường tính bằng biểu thức sau :

Q22t = K F ∆t (W)

Trong đó:

kt: Hệ số truyền nhiệt của tường, (W/m2 K)

kk: Hệ số truyền nhiệt của kính, (W/m2 K)

110

Trang 34

Bảng 2.7: Nhiệt truyền qua tường Tầng Tên phòng Diện tích tường (m2) Δt = (tn- tt)

(0C)

Q (kW) Trệt

b) Nhiệt hiện truyền qua cửa vào Q 22c

Nhiệt truyền qua cửa ra vào tính bằng biểu thức sau:

Q22c = k F ∆t (W)

Trong đó:

k: Hệ số truyền nhiệt của cửa, (W/m2 K)

F : Diện tích cửa (m2 )

Vì bên ngoài cửa là không gian điều hòa nên ∆t = 0, Q22c = 0

c) Nhiệt hiện truyền qua cửa sổ

Nhiệt truyền qua cửa sổ tính bằng biểu thức sau:

Q22k= k F ∆t (W)

Trong đó:

k: Hệ số truyền nhiệt của cửa, (W/m2 K)

F: Diện tích cửa (m2 )

Vì bảng thiết kế không có cửa sổ nên Q22k = 0

Trang 35

Bảng 2.8: Nhiệt hiện truyền qua vách Q22

2.3.3 Nhiệt hiên truyền qua nền Q 23

Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức:

Q23= k F.∆t (W)

Trong đó:

k: Hệ số truyền nhiệt qua nền (W/m2K)

F: Diện tích mặt sàn, (m2)

Do dự án này, có mặt bằng tầng trệt là có nền bên dưới là khu không điều hòa nên

∆t=0,5 (tN –tT), còn các khu còn lại đều giữa 2 phòng điều hòa nên ∆t= 0

 Tính nhiệt truyền qua nền của văn phòng tầng trệt

Hệ số truyền nhiệt qua nền sàn bê tông dày 150mm, có lớp vữa ở trên 25mm và có lát gạch vinyl 3mm: k= 2,78 (W/m2K) (Bảng 4,15; tài liệu [1] )

Q23= 6,4 21 2,78= 373,2 W= 0,37 kW Bảng 2.9: Nhiệt hiện truyền qua nền Q23

(m2)

Δt = 0,5(tN – tT) (0C)

Q23 (kW)

2.4 Nhiệt tỏa ra từ thiết bị Q 3

Trang 36

2.4.1 Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31

Do công trình sử dụng đèn LED, nên được tính theo công thức:

Trong đó:

nt: Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng, lấy ở bảng 4,8 [TL1/tr158],

Văn phòng và kho lưu trữ gs >500 kg/m2sàn và đèn sử dụng trong 8 tiếng nên nt =0,87

nđ: Hệ số tác động đồng thời, chọn nđ = 0,85 đối với công sở

∑Ni: Tổng công suất ghi trên thiết bị

Ta chọn tổng công suất trên thiết bị theo tiêu chuẩn của [TL1] là 12 W/m2 sàn

Tính cho khu văn phòng tầng trệt:

(kW)

2.4.2 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32

Q32 là phần nhiệt tỏa do sử dụng các loại máy và các dụng cụ dùng điện như máy sấy tóc, quạt, ti vi, bàn là, các thiết bị khác,… đây là các loại thiết bị không dùng động

cơ điện nên có thể tính nhiệt tỏa như của đèn chiếu sáng

Trong đó: Ni là công suất thiết bị điện

Trong thực tế hiện nay về các thiết bị máy vi tính, laptop, … đều có công suất khác nhau Ở bài báo cáo này chúng em sẽ chọn công suất trung bình cho từng loại thiết

Trang 37

PC

Máy chiếu

Máy

in Photocopy

Tổng nhiệt thừa (kW)

Trệt Văn

2.5 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4

Nhiệt hiện và ẩn tỏa do người được tính theo biểu thức sau:

Q4 = Q4h + Q4a

2.5.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra Q 4h

Nhiệt hiện do người được tính theo biểu thức sau:

Q4h = nđ n.qh (W)

Trong đó:

nđ: Hệ số tác dụng không đồng thời ta chọn nđ = 0,8 nhà cao tầng và công sở

n :Số người ở trong khu vực điều hòa

qh :Nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người, Theo bảng 4,18 [TL1/tr175] ta chọn 70 W tại

24oC tại văn phòng, khách sạn

2.5.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4a

Trang 38

Nhiệt ẩn do người tỏa ra được tính theo công thức:

Q4a =n.qa (W)

Trong đó:

n: Số người ở trong khu vực điều hòa

qa: Nhiệt ẩn tỏa ra từ 1 người, Theo bảng 4.18 TL[1]/tr175 ta chọn 60 W tại 24

°C ở khu vực khách sạn văn phòng

Tính toán cho khu sảnh chờ tầng trệt:

Q4h = nđ.n.qh = 0,8 4 70 = 224 W = 0,22 kW

Q4a = n.qa = 4 60 = 240 W = 0,24 kW

*Tổng nhiệt hiện và nhiệt ẩn của khu sảnh chờ tầng trệt

Q4 = 0,22 + 0,24 = 0,46 kW

Tương tự tính cho các phòng khác:

Bảng 2.13: Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4

2.6 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang lại Q N

Trong điều hòa không khí, không gian điều hòa luôn luôn phải cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ ôxy cần thiết cho hoạt động hô hấp của con người ở trong phòng, Ký hiệu gió tươi ở trạng thái ngoài trời là N, do gió tươi ở trạng thái ngoài trời với nhiệt độ tN, ẩm dung dN và entanpy IN lớn hơn trạng thái không khí ở trong nhà với nhiệt độ tT, ẩm dung dT và entanpy IT, vì vậy khi đưa gió tươi vào phòng nó sẽ tỏa ra một lượng nhiệt, bao gồm nhiệt ẩn QaN và nhiệt hiện QhN, chúng được tính bằng các biểu thức sau:

Trang 39

QN = QhN + QaN

QhN = 1,2.n.l.(tN – tT), (W)

QaN = 3,0.n.l.(dN – dT), (W) Trong đó:

dN, dT: Ẩm dung (g/kg) với dN = 28,8 với tN= 36,8 và 74% độ ẩm, dT = 11,2 với tT = 24 và 60% độ ẩm

n: Số người trong khu vực điều hòa

l: Lượng không khí trời cần cho 1 người dùng trong 1 giây, Lấy theo tiêu chuẩn bảng 4,19 trong [TL1/tr176] ta chọn l =7,5 l/s

* Tính cho phòng làm việc tầng trệt

QhN = 1,2 4 7,5 (36,8– 24) = 460 W = 0,46 (kW)

QaN = 3 4 7,5 (28,8– 11,2) = 1584W = 1,6 (kW) Tương tự tính cho các phòng khác:

Bảng 2.14: Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào

2.7 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió lọt Q 5

Không gian điều hòa cần được làm kín để chủ động kiểm soát được lượng gió tươi cấp cho phòng điều hòa nhằm tiết kiệm năng lượng, nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khí không mong muốn qua khe cửa sổ, cửa ra vào và cửa mở do người ra vào, Hiện tượng này xảy ra càng mạnh khi chênh lệch nhiệt độ giữa trong và ngoài không

Tầng

Tên phòng

Diện tích sàn

Mật độ người

Trang 40

gian điều hòa càng lớn, Không khí lạnh thoát ra ở phía dưới cửa và không khí ngoài trời lọt vào từ phía trên cửa, Nguồn nhiệt do gió lọt cũng gồm hai thành phần là nhiệt ẩn và nhiệt hiện, được tính bằng biểu thức sau:

Bảng 2.15: Nhiệt hiện và ẩn gió rò lọt Q5

2.8 Nhiệt tổn thất do các nguồn khác Q 6

Tầng Tên

phòng

Diện tích sàn (m2)

Chiều cao (m2)

Thể Tích Phòng (m3)

(kW)

Q5a(kW)

Tiêu đề	Nghiên Cứu Mô Phỏng Sự Phân Bố Trường Nhiệt Độ Và Trường Vận Tốc Tại Văn Phòng Tòa Nhà Ngọc Linh Nhi Quận 3 Bằng Phần Mềm Ansys
Tác giả	Đào Phước Thịnh, Nguyễn Minh Thành, Đinh Trọng Bảo
Người hướng dẫn	TS. Đoàn Minh Hùng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	13,32 MB