Tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, thông gió và dựng model revit dự án khách sạn wyndham garden hà nội

Kính chúc các thầy nhiều sức khỏe và gặt hái thêm nhiều thành công trên con đường giảng dạy.. Sinh viên thực hiện đề tài Lê Quốc Trung Nguyễn Hoài Hân... Tính toán

TỔNG QUAN

Giới hạn đề tài

Đề tài này chỉ tính toán kiểm tra hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho khách sạn Wyndham Garden Hà Nội mà không tính toán các hệ thống khác (điện nặng, điện nhẹ, PCCC, cấp thoát nước…)

Tại phần kiểm tra hệ thống điều hòa không khí, đề tài chỉ tập trung tính toán kiểm tra năng suất lạnh của công trình mà không tính chọn các thiết bị như (quạt, bơm, cụm chiller, tháp giải nhiệt…)

Việc tính toán chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 2010 và Ashrae Standard 62.1 – 2013 Ngoài ra, SS553 – 2009 cũng được áp dụng nếu các tiêu chuẩn trên không đề cập tới Các tiêu chuẩn khác như BS5588 – 4:1978 và BS5588 – 4:1998 còn được sử dụng để tính toán thông gió sự cố.

Tổng quan về điều hòa không khí

1.4.1 Khái niệm Điều hòa không khí là quá trình kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, luồng không khí và chất lượng không khí trong một không gian nhất định để tạo ra một môi trường thoải mái và lành mạnh cho con người và các hoạt động khác

1.4.2 Quá trình phát triển

Lịch sử phát triển điều hòa không khí bắt đầu từ những nổ lực đầu tiên để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường sống và làm việc

- Thời kỳ tiền công nghệ (từ thế kỷ 2 TCN đến thế kỷ 19): Trong suốt hàng ngàn năm, con người đã phát triển các phương pháp đơn giản để điều chỉnh nhiệt độ, bao gồm sử dụng quạt và hệ thống dẫn gió Tuy nhiên, các công nghệ này chưa thể điều khiển độ ẩm và không được sử dụng phổ biến

- Các giai đoạn sơ khai (thế kỷ 19): Người ta ghi nhận rằng sự tăng nhiệt độ do công nghệ công nghiệp và sự phát triển đô thị đã tạo nên nhu cầu ngày càng lớn về hệ thống làm lạnh Các máy làm lạnh đầu tiên được phát triển sử dụng các nguyên tắc hơi nước và hấp thụ nhiệt

- Cách mạng điện (thế kỷ 20): Sự phát triển của điện năng và công nghệ điện đã tạo điều kiện cho sự phát triển mạnh mẽ của điều hòa không khí Đầu những năm 1900, các máy làm lạnh sử dụng khí amoniac, khí lỏng, hoặc nước làm chất làm lạnh và được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy công nghiệp và các tòa nhà lớn

- Các loại máy điều hòa không khí hiện đại (từ những năm 1920 đến nay): Các máy điều hòa không khí hiện đại, sử dụng hệ thống nén khí, được phát triển vào những năm

1920 Công nghệ này cho phép sự điều khiển chính xác hơn nhiệt độ và độ ẩm trong các không gian nhỏ và lớn hơn Trong thập kỷ 1950, máy điều hòa không khí trở nên phổ biến trong các gia đình và các tòa nhà thương mại

- Công nghệ tiên tiến hiện đại: Trong những năm gần đây, công nghệ đã tiến bộ đáng kể Các máy điều hòa không khí hiện đại sử dụng công nghệ inverter để tiết kiệm năng lượng và làm giảm tiếng ồn Các tính năng thông minh như điều khiển từ xa và kết nối mạng thông qua Internet cũng đã được tích hợp vào các hệ thống điều hòa không khí

Như vậy, điều hòa không khí đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài, từ những phương pháp đơn giản ban đầu cho đến công nghệ tiến tiến hiện đại, mang lại sự thoải mái và tiện nghi trong việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường sống và làm việc

- Gia đình và cư dân: Điều hòa không khí được sử dụng trong các ngôi nhà và căn hộ để tạo môi trường sống thoải mái cho gia đình Nó giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và cung cấp không khí tươi

- Văn phòng và công nghiệp: Trong môi trường làm việc, điều hòa không khí được sử dụng để tạo ra một môi trường làm việc thoải mái cho nhân viên Nó giúp tăng hiệu suất làm việc và sự tập trung Trong các nhà máy và cơ sở sản xuất, điều hòa không khí giúp kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm để bảo vệ các quy trình sản xuất và thiết bị

- Khách sạn và nhà hàng: Các khách sạn và nhà hàng sử dụng điều hòa không khí để tạo môi trường thoải mái và dễ chịu cho khách hàng Điều hòa không khí cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm và đồ uống

- Bệnh viện và cơ sở y tế: Trong lĩnh vực y tế, điều hòa không khí đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì một môi trường sạch, thoáng đãng và thoải mái cho bệnh nhân và nhân viên y tế Nó giúp kiểm soát vi khuẩn, độ ẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chăm sóc y tế

- Công nghiệp điện tử: Trong ngành công nghiệp điện tử, điều hòa không khí được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm, tạo điều kiện lý tưởng cho sản xuất và bảo quản các thiết bị điện tử nhạy cảm

- Hàng không và vận chuyển: Trong ngành hàng không, điều hòa không khí được sử dụng để duy trì môi trường thoải mái trong máy bay Trong lĩnh vực vận chuyển, điều hòa không khí giúp bảo quản hàng hóa nhạy cảm và đảm bảo chất lượng sản phẩm trong quá trình vận chuyển

Tổng quan công trình

Khách sạn Wyndham Garden Hà Nội là dự án được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu quảng bá hình ảnh làng nghề địa phương trong cả nước và quốc tế Công trình là hỗn hợp văn phòng và khách sạn 5 sao được xây dựng tại khu làng nghề truyền thống Vạn Phúc, tạo điểm nhấn cho khu vực Hà Đông nói riêng cũng như toàn bộ khu vực phía Tây Hà Nội nói chung

Dự án Khách sạn Wyndham Garden Hà Nội được xây dựng vào năm 2017 bởi Công ty Cổ phần Đầu tư và Phát triển hạ tầng PPC An Thịnh Việt Nam (PPCAT) và được quản lý trực tiếp bởi chủ đầu tư là tập đoàn Wyndham Ngoài ra, tổng thầu cơ điện là công ty cổ phần kỹ thuật Sigma đảm nhận việc thiết kế và cung cấp các dịch vụ cơ điện cho công trình

Hình 1.6: Khách sạn Wyndham Garden Hà Nội

Quy mô dự án gồm khối nhà 19 tầng, một tầng hầm và một tầng kỹ thuật, được xây dựng trên diện tích 713 m 2 , tổng diện tích sàn là 10.704 m 2 , được bố trí theo chức năng sử dụng bao gồm: khách sạn, nhà hàng, quán bar, khu vực lễ tân, khu vực thể thao, phòng nghỉ… mang đẳng cấp quốc tế

Từ tài liệu thu thập được về mặt bằng và mặt cắt của công trình, diện tích và chiều cao các khu vực của công trình được trình bày ở phụ lục 1.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Thông số ban đầu

Để thiết kế hệ thống điều hoà không khí cần phải tiến hành chọn các thông số tính toán của không khí ngoài trời và thông số tiện nghi trong nhà Các thông số đó bao gồm:

2.2.1 Thông số tính toán ngoài nhà

Chọn cấp điều hòa không khí và hệ số đảm bảo:

Công trình Khách sạn Wyndham Garden Hà Nội là công trình hỗn hợp văn phòng và khách sạn với tiêu chuẩn tiện ích dịch vụ 5 sao nên yêu cầu về độ chính xác cao về nhiệt độ Vì thế ta chọn cấp điều hòa cho công trình là điều hòa cấp 1

Vì công trình chọn hệ thống điều hòa không khí cấp 1 với số giờ không đảm bảo 35 (h/năm) và Kbđ = 0,996 (theo trang 18_TL1) Từ đó, tra theo bảng 1.7_TL1 đối với Thủ đô Hà Nội, ta xác định được giá trị nhiệt độ (tN) và độ ẩm (φN) ngoài trời vào mùa hè như sau:

Bảng 2.1: Thông số tính toán ngoài nhà của công trình

2.2.2 Thông số tính toán trong nhà

Vì đây là công trình khách sạn 5 sao tích hợp văn phòng và resort nên theo TCVN (phụ lục A _TCVN 5687 – 2010) ta có các thông số nhiệt độ và độ ẩm trong phòng như sau:

Bảng 2.2: Thông số tính toán trong nhà của công trình

2.3 Tính toán nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier

Phương pháp hệ số nhiệt ẩm thừa (phương pháp truyền thống) và phương pháp hệ số nhiệt hiện (phương pháp Carrier) là 2 phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay Tuy nhiên phương pháp Carrier được lựa chọn để tính toán nhiệt thừa trong bài đồ án tốt nghiệp cuối kỳ của chúng em

Công thức xác định nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier.

Tính toán nhiệt thừa bằng phương pháp Carrier

Hình 2.1: Sơ đồ các nguồn nhiệt hiện và ẩn tính theo Carrier

Các nguồn nhiệt gây tổn thất cho không gian điều hòa:

- Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q1

- 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

2.3.1 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11

Nhiệt bức xạ qua kính Q11 được xác định theo công thức:

- Q , = F R T ε c ε ds ε mm ε kh ε m ε r , (W) Với: o Q , : Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, (W) o F: Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, (m 2 ) o R T : Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng, (W/m 2 ), vì hệ thống hoạt động vào tất cả các giờ có nắng nên RT = RTMAX (tra bảng 4.2_tài liệu [1]). o ε c : Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, được tính theo công thức: ε c = 1 + H

1000 Vì Hà Nội có cao độ 5,97m so với mực nước biển, nên: ε c = 1 + H

1000 o ε ds : 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 nước biển là 20℃, được xác định theo công thức:

10 Với tN = 37,8℃ và φN = 53,4%, tra đồ thị t-d, ta có: ts = 27,21℃ suy ra: εds = 1 − 27,21−20 0,13 = 0,9

10 o ε mm : Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không mây mù nên ta chọn mm = 1. o ε kh : Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung cửa kính kim loại nên ta chọn kh = 1,17

11 o ε m : Hệ số kính, phụ thuộc vào màu sắc và kiểu loại kính khác với kính cơ bản, tra bảng 4.3_tài liệu [1] ta có công trình sử dụng kính Antisun 12mm nên ε m = 0,58 o εr: Hệ số mặt trời, vì kính sử dụng khác kính cơ bản và có màn che nên 𝜀𝑟 1 và RT được thay bằng nhiệt bức xạ vào phòng khác kính cơ bản RK nên ta có:

0,88 αk, ρk, τk lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ và xuyên qua của kính Đối với kính Antisun 12mm tra bảng 4.3_tài liệu [1], ta có: αk = 0,74; ρk = 0,05; τk = 0,21 αm, ρm, τm lần lượt là hệ số hấp thụ, phản xạ và xuyên qua của màn che Đối với rèm che màu trung bình tra bảng 4.4_tài liệu [1], ta có: αm 0,58; ρm = 0,39; τm = 0,03

Theo QCVN 02 – 2009, Thủ đô Hà Nội nằm ở vĩ độ 21,02 và cao độ 5,97 m Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất trong năm là tháng 7 Tra bảng 4.2_tài liệu [1], ta có:

Bảng 2.3: Bức xạ mặt trời qua kính vào tháng 7

- nt: hệ số tác động tức thời, nt = f(gs)

Trong đó: gs – Mật độ (khối lượng riêng) diện tích trung bình (kg/m 2 ), của toàn bộ kết cấu bao che vách, trần, sàn với: g s = G , + 0,5G ,,

Fs: Diện tích sàn (m 2 )

G’: Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất (kg)

G”: Khối lượng tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất (kg)

Tra bảng 4.11_tài liệu [1], ta có:

- Khối lượng 1m 2 tường kính xanh độ dày 0,012m là: M = 2500 0,012 = 30 (kg/m 2 )

- Khối lượng 1m 2 sàn bê tông cốt thép (dày 0,25m): M = 2400 0,25 = 600 (kg/m 2 )

- Khối lượng 1m 2 tường bê tông gạch vỡ (dày 0,22m): M= 1800 0,22 = 396 (kg/m 2 )

*Tính ví dụ cho phòng ngủ đơn khách sạn 9-6:

Phòng khách sạn này có hướng kính Đông Nam và sử dụng rèm che màu trung bình nên ta có:

Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng khách sạn này là:

Q , = F R K ε c ε ds ε mm ε kh ε m ε r = 12,24*141,4*1*0,9*1*1,17*0,58*1= 1055,7 (W) Khối lượng tường có mặt ngoài tiếp xúc với bức xạ mặt trời:

Khối lượng của tường có mặt ngoài không tiếp xúc với bức xạ mặt trời và của sàn không nằm trên mặt đất (ở đây bao gồm cả sàn và trần vì có tầng 10 ở trên)

G’’ = 396*3,15*18,6 + 600*2*22 = 49601,6 (kg) Tính gs cho phòng ngủ đơn khách sạn 9-6 (KING TYPE): g = G ′ +0,5G ′′ = 299,1+0,5∗49601,6

Ta có: gs > 700 kg/m 2 sàn, tra bảng 4.6_tài liệu [1], ta được:

Bảng 2.4: Hệ số tác dụng tức thời qua kính vào phòng

Rk (W/m 2 ) 31,6 229,5 271,2 141,4 23,2 141,4 271,2 229,5 nt (có rèm che) 0,88 0,58 0,62 0,64 0,67 0,66 0,65 0,61 nt (không rèm che) 0,74 0,33 0,4 0,71 0,51 0,47 0.44 0,39

Vì phòng khách sạn này hướng kính Đông Nam và có màn che bên trong nên, ta có: nt = 0,64 Vậy nhiệt bức xạ qua kính của phòng khách sạn tầng 9 này là:

Q11 = nt Q , = 0,64*1055,7 = 675,7 (W) Kết quả tính toán nhiệt bức xạ qua kính cho từng phòng cụ thể được trình bày ở phụ lục 2

2.3.2 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do Δt: Q 21

Mái bằng của phòng điều hòa có 3 dạng: a, Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là bên trên cũng là phòng điều hòa, khi đó Δ𝑡 = 0 và 𝑄21 = 0 b, Phía trên phòng điều hòa đang tính toán là phòng không điều hòa, khi đó lấy k ở bảng 4.15_tài liệu 1 và Δ𝑡 = 0,5(𝑡𝑁 - 𝑡𝑇) c, Trường hợp trần mái có bức xạ mặt trời, đối với tòa nhà có nhiều tầng, đây là mái bằng tầng thượng thì lượng nhiệt truyền vào phòng gồm 2 thành phần, do ảnh hưởng bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ không khí và ngoài nhà

- RN: Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mái, RN = R T , (W/m 2 )

Theo QCVN 02 – 2009, Thủ đô Hà Nội nằm ở vĩ độ 21,02 Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất trong năm là tháng 7 Tra bảng 4.2_tài liệu [1], với mặt bằng nằm ngang, ta được

- k: Hệ số truyền nhiệt qua mái, tra bảng 4.9 – TL[1]

- F: Diện tích trần mái, (m 2 )

- 𝑡𝑁: Nhiệt độ không khí ngoài trời, 𝑡𝑁 = 37,8℃

- 𝑡𝑇: Nhiệt độ không khí bên trong phòng điều hòa, 𝑡𝑇 = 25℃

- 𝜀𝑠: Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời, tra bảng 4.10 – [TL1 – Tr.141] Trần của tầng được đổ bê tông cốt thép, có mặt bê tông nhẵn phẳng nên 𝜀𝑠 = 0,6

- 𝛼𝑁: Hệ số tỏa nhiệt phía không khí, 𝛼𝑁= 20 (W/m 2 K)

*Tính ví dụ cho phòng ngủ đơn 9-6:

Vì phía trên trần của phòng ngủ này là không gian điều hòa nên: Q21 = 0

Kết quả tính toán nhiệt truyền qua trần cho từng phòng cụ thể được trình bày ở phụ lục 3

2.3.3 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22

Nhiệt truyền qua vách gồm hai thành phần:

- Thành phần tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và không gian điều hòa

- Thành phần do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên thành phần nhiệt này coi bằng không khi tính toán

Thành phần nhiệt truyền qua vách bao gồm:

- Nhiệt truyền qua cửa ra vào

- Nhiệt truyền qua vách kính

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

• Q22k: Nhiệt truyền qua vách kính, (W)

• ki: Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (W/m 2 K)

• Fi: Diện tích của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, (m 2 )

• ∆𝑡: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa, ( 0 C) a Xác định truyền nhiệt qua tường Q 22t

Hình 2.2: Kết cấu của tường gạch

Tường bao của tòa nhà có cấu tạo gồm một lớp gạch dày 0,20 m và được trát vữa xi măng hai mặt với bề dày mỗi mặt là 0,01m

Ta có công thức xác định nhiệt truyền qua tường được tính theo công thức sau:

- Ft: Diện tích tường, (m 2 );

- Theo [1], ta có hệ số truyền nhiệt qua tường kt: k = 1 (W/m 2 K) t 1 ∂ δ g 1 α + 2 λ v + λ + α T Với:

+ 𝛿𝑣, 𝑣: bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa (vữa xi măng) + 𝛿g, g: bề dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch

Tra bảng 4.11_tài liệu [1], ta được: 𝑣 = 0,93 W/mK; g = 0,81 W/mK

+ 𝛼T = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà

+ 𝛼N = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài khi tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài

+ 𝛼N = 20 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài khi tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài

Như vậy: Đối với trường hợp tường dày 200mm tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài:

1 1 k = = = 2,13 (W/m 2 K) t 1 ∂ δ g 1 1 0,01 0,2 1 α + 2 λ v + λ + α T 10 + 2 0,93 + 0,81 + 10 Đối với trường hợp tường dày 100mm tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài:

1 1 k = = = 2,9 (W/m 2 K) t 1 ∂ δ g 1 1 0,01 0,1 1 α + 2 λ v + λ + α T 10 + 2 0,93 + 0,81 + 10 Đối với trường hợp tường dày 300mm tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài: g g v

- Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa ∆t (℃) cũng được xác định theo hai trường hợp:

+ Đối với tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài, ta xác định độ chênh lệch ∆t theo công thức ∆t = (tN – tT), (℃)

+ Đối với tường tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài, ta xác định độ chênh lệch ∆t theo công thức ∆t = 0,5.(tN – tT), (℃)

+ Đối với trường hợp tiếp xúc với không gian có điều hòa, thì ∆t = 0 (Giá trị nhiệt độ bên trong phòng tT sẽ thay đổi dựa theo công năng của phòng)

- Diện tích tường dày 200mm tiếp xúc với không gian đệm là: 9,7 m 2

- Độ chênh lệch nhiệt độ trong phòng và không gian đệm là:

Khi đó: Nhiệt truyền qua tường của phòng ngủ đơn 9-6 là:

Q 22t = k t F t ∆t = 9,7 ∗ 2,13 ∗ 6,4 = 132,2 W b Tính truyền nhiệt qua cửa ra vào Q 22c

- ∆t − độ chênh lệch nhiệt độ (℃) + Đối với cửa mở ra ngoài trời: ∆t = (tN – tT ) = 37,8 – 25 = 12,8 (℃)

+ Đối với cửa mở vào không gian đệm: ∆t = 0,5 (tN – tT ) = 0,5 (37,8 – 25) = 6,4 (℃) g

- Fc − diện tích bề mặt cửa, m 2

- kc − hệ số truyền nhiệt qua cửa: được xác đinh theo bảng 4.12 [TL1, trang 144], vì là cửa gỗ dày 45mm nên kc = 2,01 (W/m 2 K)

- Diện tích cửa mở vào phòng vệ sinh có diện tích: F = 0,9 * 2,2 = 1,98 m 2

- Độ chênh lệch nhiệt độ trong phòng và nhà vệ sinh: ∆t = 6,4 ℃

Khi đó: Nhiệt truyền qua cửa ra vào của phòng ngủ đơn 9-6 là:

Q 22c = k c F c ∆t = 2,01 ∗ 1,98 ∗ 6,4 = 25,5 W c Tính truyền nhiệt qua cửa sổ kính Q 22k

Nhiệt truyền qua cửa sổ kính được xác định theo công thức:

- Fk: diện tích vách kính (m 2 );

- kk: hệ số truyền nhiệt qua kính (W/m 2 K), ta có:

- ∆t: Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài không gian điều hòa

Giá trị ∆t được xác định tương tự như mục a

- Diện tích cửa sổ kính thông với phòng vệ sinh có diện tích: F = 3,06 m 2

- Độ chênh lệch nhiệt độ trong phòng và nhà vệ sinh: ∆t = 6,4 ℃

Q 22k = k k F k ∆t = 4,63 ∗ 3,06 ∗ 6,4 = 90,7 W Vậy nhiệt truyền qua vách của phòng ngủ đơn 9-6 là:

Q22 = Q22t + Q22c + Q22k = 132,2 + 25,5 + 90,7 = 248,4 W Tính toán tương tự cho các phòng còn lại được kết quả được trình bày ở phụ lục 4

2.3.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23

Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 được xác định theo công thức:

- Fn: diện tích nền (m 2 )

- kn: hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền (W/m 2 K) tra bảng 4.15 [1], ta có: Đối với tầng hầm ta có sàn bê tông dày 300mm và lớp vữa dày 50mm, nên: kn = 2,15 (W/m 2 K) Đối với các tầng còn lại có sàn bê tông dày 150mm và lớp vữa dày 50mm, nên: kn = 2,78 (W/m 2 K)

- ∆t = tN – tT, hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong Xảy ra trường hợp:

+ Sàn đặt trên mặt đất: ∆t = tN – tT, (℃) + Sàn đặt trên không gian đệm không điều hòa: ∆t = 0,5 (tN – tT), (℃) + Phía dưới là khu vực điều hòa: Q23 = 0

- Diện tích sàn của phòng ngủ có diện tích: F = 22 m 2

- Độ chênh lệch nhiệt độ trong phòng và phòng đệm: ∆t = 6,4 ℃

Q 23 = k n F n ∆t = 2,78 ∗ 22 ∗ 6,4 = 391,4 W Tính toán tương tự cho các phòng còn lại được kết quả được trình bày ở phụ lục 5

2.3.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q 31

Nhiệt toả ra do đèn chiếu sáng được tính theo công thức sau:

- nt – Hệ số tác dụng tức thời, tra bảng 4.8 [TL1, trang 136], ta được nt = 0,87 (với số giờ bật đèn là 10 giờ và gs ≥700 kg/m 2 sàn)

- nđ – Hệ số tác dụng đồng thời, do đây là công trình khách sạn nên ta chọn: nđ = 0,5 [Trang 146, TL1]

- Q – Tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, (W)

Với đèn huỳnh quang ta có Q= ∑1,25.N, (W)

- N – Tổng công suất ghi trên bóng đèn Vì chưa biết công suất đèn nên ta chọn giá trị định hướng theo [Trang 146, TL1] là q = 12W/m 2 (quy chuẩn 09-2017

- F – Diện tích mặt sàn của phòng, m 2

*Tính ví d ụ cho phòng ngủ đơn 9-6:

Phòng ngủ đơn 9-6 có diện tích: F = 22 m 2 ;

Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 cho phòng ngủ đơn là:

Q31 = 6,53F = 6,53*22 = 143,7 W Tính toán tương tự cho các phòng còn lại được kết quả được trình bày ở phụ lục 6

2.3.6 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q 32

Nhiệt tỏa ra do máy móc được tính theo công thức sau:

Q32 = ∑𝑁𝑖, (W) Trong đó: Ni là công suất điện ghi trên dụng cụ (W)

Vì những hạn chế trong việc xác định số lượng cũng như công suất của các thiết bị điện sử dụng tại công trình, do đó nhóm chúng em sẽ ước tính sơ bộ các thiết bị cho công trình gồm:

Bảng tải nhiệt của công trình

Sau khi thực hiện tính toán các thành phần nhiệt thừa được trình bày ở các phần trên thì ta được bảng tải nhiệt của công trình với từng khu vực được thể hiện ở phụ lục 11

2.5 Tính kiểm tra ĐỌ ng sương

Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ vách nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí Hiện tượng này làm tổn thất nhiệt gây ra các vấn đề ảnh hưởng đến mỹ quan như nấm mốc, ẩm ướt…Để tránh trường hợp này xảy ra thì ta nên kiểm tra tính đọng sương trên các vách của phòng Do chọn nhiệt độ và độ ẩm của các phòng là như nhau với tất cả các phòng có điều hòa nên ta kiểm tra vách chung cho tất cả Để không xảy ra đọng sương thì hệ số truyền nhiệt kt của vách phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt cực đại kmax tính theo biểu thức sau: Điều kiện đọng sương: k = α kt < kmax (3.26, trang 102, tài liệu [1]) t N − t SN

- αN = 20 W/m 2 K: Khi mặt ngoài vách tiếp xúc với không khí ngoài trời trực tiếp

- tN, tT – nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời và trong nhà

+ Nhiệt độ ngoài trời: tN = 37,8°C + Nhiệt độ trong phòng: tT = 25°C

- tsN – Nhiệt độ đọng sương bên ngoài, tsN = 27,21°C xác định theo tN và φN Suy ra: k = α t N − t SN = 20 37,8−27,21

Các hệ số truyền nhiệt qua cửa, kính, nền, tường đều nhỏ hơn giá trị kmax = 16,55 W/m 2 K, vì vậy, tất cả các phòng của công trình đều không xảy ra hiện tượng đọng sương

2.6 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí

2.6.1 Lựa c HỌN sơ đồ điều hòa không khí

Qua khảo sát, đánh giá sơ bộ về đặc điểm của công trình kết hợp với dữ liệu trong hồ sơ thiết kế dự án thì ta lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn 1 cấp là phù hợp nhất Nó đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đồng thời đảm bảo tính kinh tế cho toàn bộ công trình

Nguyên lý hoạt động: Không khí trong phòng (T) được lấy 1 phần để hòa trộn với gió tươi bên ngoài (N) tạo thành không khí hòa trộn (H) Hỗn hợp không khí H đi qua dàn lạnh được làm lạnh xuống trạng thái (O≡V) và được cấp vào phòng để trao đổi nhiệt – ẩm với không khí trong phòng Quá trình cứ diễn ra liên tục tạo nên 1 vòng tuần hoàn

Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lí tuần hoàn 1 cấp

2.6.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí

Tính ví dụ cho phòng ngủ đơn khách sạn 9-6 a Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ε hf

Hệ số nhiệt hiện phòng biểu diễn tia quá trình tự biến đổi không khí trong buồng lạnh V-T

Hệ số nhiệt hiện phòng εhf được tính theo công thức:

Qhf – Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W

Qaf – Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), W Dựa theo kết quả đã tính ở chương 3, ta có:

1889,7 + 90 b Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor) ε ht

Hệ số nhiệt hiện tổng chính là độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn đến điểm thổi vào Đây chính là quá trình làm lạnh và khử ẩm của không khí trong dàn lạnh sau khi hòa trộn giữa gió tươi và gió tái tuần hoàn

- Qh – Tổng nhiệt hiện kể cả nhiệt hiện do gió tươi đem vào, W

- Qa – Tổng nhiệt ẩn kể cả nhiệt ẩn gió tươi đem vào, W Dựa theo kết quả đã tính ở chương 3, ta có:

Qa = Q4a + QaN + Q5a = 90 + 146,4 + 365,4 = 601,8 W Khi đó: ε ht h

2105,4 + 601,8 c Hệ số đi vòng ε BF (Bypass Factor)

Hệ số đi vòng ɛbf là tỷ số giữa lượng không khí khi đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn với tổng lượng không khí thổi qua dàn

Hệ số đi vòng ɛbf phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số hàng ống, tốc độ không khí Dựa vào bảng 4.22 trang 162 TL1, ta có thể chọn hệ số ɛbf = 0,1 d Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) ε hef

Là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng: ε hef Q

Qhef – nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat)

Qaef – nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat)

2.6.3 Vẽ sơ đồ điều hòa không khí

Ta cần xác định các thông số sau:

- Xác định điểm gốc G: tG = 24℃, φG = 50%

- Xác định các điểm T và N và N’ trên đồ thị dựa theo các thông số ban đầu đã có:

T: Trạng thái không khí trong phòng: tT = 25℃, φT = 60%

N: Trạng thái không khí ngoài trời: tN = 37,8℃, φN = 53,4%

N’: Trạng thái không khí sau PAU: tN’ = 27℃, φN’ = 95%

- Trên thang chia hệ số nhiệt hiện đặt bên phải ẩm đồ, vẽ các đường ɛhf = 0,95; ɛht = 0,78; ɛ = 0,93 đi qua điểm G

- Từ điểm T vẽ đường song song với ɛhef – G cắt φ = 100% tại điểm S là điểm đọng sương của thiết bị

- Từ điểm S vẽ đường song song với ɛht – G cắt N’T tại điểm H là điểm hòa trộn

- Từ điểm T vẽ đường song song ɛhf – G cắt SH tại điểm O≡V là điểm sau coil lạnh

Hình 2.4: Sơ dồ điều hòa không khí vẽ trên đồ thị t-d

2.6.4 Tính toán công suất FCU

Từ sơ đồ hình 2.4 trên ta có thể xác định được các giá trị enthalpy của các điểm

Bảng 2.6: Thông số các điểm nút

Trạng thái Nhiệt độ Độ ẩm Dung ẩm Enthalpy

*Kiểm tra điều kiện vê ̣ sinh:

∆tVT = tT – tV = 25 – 17,6 = 7,4 < 10 => thỏa điều kiện vệ sinh

Q0 = G*(IH – IV), (kW) Trong đó:

G – lưu lượng khối lượng không khí đi qua dàn lạnh, kg/s;

G = ρ*L, (kg/s) ρ – Khối lượng riêng không khí, ρ = 1,2 kg/m 3 ;

L – Lưu lượng thể tích của không khí, m 3 /s

L – Lưu lượng không khí, l/s;

Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng phòng, W; tT và ts – Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, ℃;

= 0,2 (m 3 /s) Suy ra, Công suất của FCU là:

Q0 = 0,2*1,2*(57,5 – 48) = 2,3 kW Kết quả tính toán các khu vực khác thực hiện tương tự và được trình bày ở phụ lục 12

2.7 Tính toán kiểm tra bằng phần mềm Heatload

Tính toán tải lạnh cho phòng ngủ khách sạn 9-6:

Các bước thực hiện nhập liệu tính toán kiểm tra năng suất lạnh cho phòng ngủ khách sạn 9-6 được trình bày ở phụ lục 13

Sau khi nhập các bước như đã trình bày ở phụ lục 13, ta có được bảng xuất kết quả như hình 4.3:

Hình 2.5: Tải lạnh của phòng ngủ đơn 9-6

Kết quả xuất ra từ phần mềm Heatload là 2,9 kW cho phòng ngủ đơn 9-6 tầng 9 So với phương pháp tính tay cho kết quả là 2,3 kW thì tính bằng phần mềm Heatload có sự sai lệch nhưng tỉ lệ sai lệch không quá cao (khoảng 15%) nên có thể chấp nhận được

Kết quả tính toán tải lạnh bằng phần mềm Heatload cho các khu vực khác được trình bày ở phụ lục 14

Việc so sánh tải lạnh bằng phương pháp tính tay, phần mềm Heatload và công trình cho từng khu vực cụ thể được trình bày ở phụ lục 15.

Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí