Thiết kế hệ thống thông gió tính chọn máy điều hoà Water Chiller

Từ ngày xưa con người đã có ý thức tạo ra những điều kiện tiện nghi xung quanh mình, mùa đông thì sưởi ấm, mùa hè thì thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức.

Trang 1

Đồ Án Tốt Nghiệp  GVHD: TS Nguyễn Thanh Quang

LỜI NÓI ĐẦU

Từ ngày xưa con người đã có ý thức tạo ra những điều kiện tiện nghi xung quanhmình, mùa đông thì sưởi ấm, mùa hè thì thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức Nhưng nóiđến kỹ thuật điều hoà không khí thì phải kể đến hệ thống điều hoà không khí đầu tiêncủa tiến sĩ W.H.CARIER (1876-1950) xây dựng vào năm 1962 ở nhà máy giấy

Để dần cải thiện điều kiện làm việc và vệ sinh môi trường trong các khu côngnghiệp và đô thị cần phải tích cực áp dụng các biện pháp tổ chức kỹ thuật nhằm hạn chếhoặc giảm thiểu các chất độc hại sinh ra do quá trình sản xuất hoặc đời sống sinh hoạt

của con người

Đối với xưởng sản xuất thuốc cũng không ngoài mục đích trên, vì nó là môitrường sản xuất thuốc nên các điều kiện về an toàn, môi trường, chính xác, và hiện đạiphải là tốt nhất để tạo ra được những phép đo, thử nghiệm chính xác nhất và có thể ápdụng được vào các điều kiện môi trường thực tế công nghiệp, sản xuất ra nhiều sảnphẩm đáp ứng được nhu cầu của con người, góp phần nâng cao nền sản xuất đất nước

Phân xưởng sản xuất dùng sản xuất các loại thuốc như : thuốc kháng sinh, thuốctiêm, thuốc nước, thuốc bột, … Và nhiệm vụ là thiết kế hệ thống thông gió tính chọnmáy điều hoà Water Chiller cho xưởng sản xuất của nhà máy thuốc tiêm được sự hướngdẫn của giáo viên trong Khoa Công Nghệ Nhiệt_Điện Lạnh và đặc biệt là sự hướng dẫn

của thầy giáo Nguyễn Thanh Quang đến nay em đã hoàn thành được đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn, các thầy cô giáo Khoa CôngNhiệt_Điện Lạnh, anh Phạm Đức Nam và các anh ở công ty cơ điện lạnh Searee ĐàNẵng đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Sinh viên thực hiện

Lê Trần Anh Thảo

SVTH:Lê Trần Anh Thảo Lớp 03N2 Trang 1

Trang 2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 PGS-TS Võ Chí Chính :Giáo trình điều hòa không khí, nhà xuất bản khoa hoc va

5 Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, Vũ Xuân Hùng: Hệ thống điều hòa không khí và thông

gió, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật-2001

6 Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tùy: Tủ lạnh, máy kem, máy đá, máy điều hòa nhiệt

độ, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật- 1996

7 Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy: Kỹ thuật lạnh cơ sở, nhà xuất bản giáo

dục-1999

8 Phạm Lê Dần, Bùi Hải: Nhiệt động kỹ thuật, nhà xuất bản khoa học kỹ

thuật-1997

9 Catalog hãng Sinko- Singapor.

10 Catalog hãng Monoflo- Australia.

11 Catalog hãng Carrier- Mỹ.

Trang 3

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY DƯỢC

PYMEPHARCO

Mục đích: Giới thiệu sơ lược về nhà máy, các loại thuốc sản xuất của nhà máy Giớithiệu về phòng sạch và diểm khác nhau giữa điều hòa không khí bình thường với điềuhòa không khí cho phòng sạch Giới thiệu các khái niệm về điều hòa không khí và tínhchọn hệ thống điều hòa

1.1 Giới thiệu về công ty:

1.1.1 Địa chỉ công ty:

166-170 Nguyễn Huệ, TP Tuy Hòa, Phú Yên

ĐT : (084-057)829165-823228

Fax : (084-057)824717

Email : pymepharco-py@dng.vnn.vn

1.1.2 Sơ lược về công ty:

PYMEPHARCO được thành lập vào năm 1989 với nhiệm vụ sản xuất dượcphẩm, kinh doanh thuốc và vật tư thiết bị y tế.Năm 1993, Công ty thành lập chi nhánhtại thành phố Hồ Chí Minh

Ngày 21/09/1993 Công ty được Bộ thương mại cấp phép xuất nhập khẩu trựctiếp chuyên ngành về y dược Đây là mốc quan trọng làm cơ sở cho việc phát triển kinhdoanh và mở rộng quan hệ quốc tế

Công ty hoạt động trong cả nước với các trung tâm và cửa hàng giới thiệu sảnphẩm rất hiệu quả Liên kết, liên doanh với các đối tác trong và ngoài nước, mở rộng thịphần trong nước và xuất khẩu Công ty có quan hệ thương mại với các nhà sản xuất,phân phối dược phẩm có uy tín của trên 20 quốc gia trên thế giới

Đầu tháng 10/2003, Nhà máy dược phẩm PYMEPHARCO đạt tiêu chuẩn GMPchính thức đi vào hoạt động với 3 phân xưởng Beta–lactam, Non–Beta lactam, Viênnang mềm Với phương châm chính sách chất lượng cao, ổn định và đồng nhất,PYMEPHARCO hướng tới hiệu quả tối ưu, do đó đã đầu tư trang bị hệ thống máy móchiện đại và công nghệ tiên tiến, cũng như tập trung một lực lượng cán bộ khoa học đủnăng lực, trình độ chuyên môn cao

Ngày 17/1/2006, Nhà máy được cấp giấy chứng nhận Thực hành tốt sản xuấtthuốc của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO-GMP)

Trang 4

Căn cứ Quyết định số 242/QĐ-UBND ngày 10/2/2006, tháng 5/2006 CÔNG TYDƯỢC VTYT PHÚ YÊ

N sẽ chính thức chuyển đổi thành CÔNG TY CỔ PHẦN PYMEPHARCO, têngiao dịch PYMEPHARCO, viết tắt PMP LABS Với chức năng và nhiệm vụ chủ yếusản xuất và kinh doanh dược phẩm

Trong quá trình hoạt động, PYMEPHARCO luôn hoàn thành vượt mức kế hoạchvới mức tăng trưởng ổn định Đặc biệt là hoạt động có hiệu quả của Nhà máy đạt tiêuchuẩn WHO-GMP với gần 110 sản phẩm ở nhiều chủng loại thuốc Việc chuyển đổihình thức tổ chức doanh nghiệp, đem lại nhiều thuận lợi cho khả năng huy động vốn,

mở rộng quy mô sản xuất kinh doanh, tạo tiền đề quan trọng cho việc nâng cấp Nhà máytheo tiêu chuẩn GMP Châu Âu (EU-GMP) mà Công ty đặt ra trong năm 2006 Cũngnhư không ngừng mở rộng mạng lưới phân phối, xây dựng những chính sách và biệnpháp khai thác thị trường hiệu quả, tăng tính chuyên nhgiệp trong hoạt động

Đại hội cổ động lần thứ nhất dự kiến sẽ được tổ chức vào ngày 23/4/2006, đểbầu ra Hội đồng Quản trị, Ban Kiểm soát và thông qua các kế hoạch phát triển trongthời gian tới, với sự tham gia của toàn thể các cổ đông Công ty

Ngày 6/3/2008, Nhà máy thuốc tiêm của Công ty CP PYMEPHARCO đã được

Bộ Y Tế chính thức công nhận đạt tiêu chuẩn "Thực hành tốt sản xuất thuốc" theokhuyến cáo của Tổ chức y tế thế giới (GMP-WHO- Good Manufacturing Practice) với 4phân xưởng:

- Thuốc bột đông khô

- Thuốc bột pha tiêm

Trang 5

Đồ Án Tốt Nghiệp  GVHD: TS Nguyễn Thanh Quang 1.2 Giới thiệu về phòng sạch được sử dụng trong nhà máy dược:

Trong những năm gần đây nhu cầu cho thiết kế phòng sạch ngày càng tăng Doyêu cầu của sản phẩm công nghệ cao như sản xuất máy tính, sản xuất chíp, các bo mạch,công nghệ chất bán dẫn…hay những loại thuốc trong dược phẩm, các thiết bị y tế,phòng mổ trong bệnh viện Tất cả những phòng này đòi hỏi phải kiểm soát nồng độ hạtbụi, các loại chất ô nhiễm ở một mức cho phép

Như vậy đối với phòng sạch thường giải quyết năm vấn đề chính là nhiệt độ(temperature), độ ẩm (humidity), áp suất phòng (Room Pressurization), độ sạch(Cleanliness) và vấn đề nhiễm chéo (cross-contamination) Trong thiết kế điều hòakhông khí bình thường chỉ giải quyết hai vấn đề chính là nhiệt độ và độ ẩm, thực tế thìvấn đề độ ẩm thường không đạt theo như yêu cầu thiết kế Nhưng trong phòng sạch thìngoài nhiệt độ thì độ ẩm trong phòng yêu cầu khắt khe hơn rất nhiều

Hình 1.2.b Các thông số yêu cầu về phòng sạch

•

Những điểm khác nhau chính giữa phòng sạch và ĐHKK thông thường là:

1.2.1 Áp suất phòng (Room Pressurization):

Nhiệm vụ chủ yếu là ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễmtrùng…từ phòng, khu vực dơ hơn sang phòng, khu vực sạch hơn Nguyên tắc di chuyểncăn bản của không khí là từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp Như vậy phòng

có cấp độ sạch hơn thì có áp cao hơn và ngược lại Để kiểm soát áp suất phòng thìthường có đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự động tràn ra ngoài thông quacửa gió xì (Pass-Through Grilles) Thường thì những phòng nào có yêu cầu cao mới gắnmiệng gió xì

PHÒNG SẠCH

NHIỆT

CHÉO

Trang 6

Việc tạo áp trong phòng khi thiết kế phải quan tâm tới cột áp của quạt và chênhlệch giữa lương gió cấp và hồi trong phòng sạch Trong thiết kế nhà máy dược phẩmtheo tiêu chuẩn WHO-GMP (World Health Organization-Good Manufacturing Practice)thì cấp áp suất lần lượt là +(15Pa), ++(30Pa), +++(45Pa)

1.2.2 Độ sạch (Cleanliness):

Độ sạch của phòng đường quyết định bởi hai yếu tố là số lần trao đổi gió hay bội

số tuần hoàn (Air Changes per Hour) và Phin lọc

Thông thường đối với điều hòa không khí cho cao ốc văn phòng có thể từ 2 tới

10 lần Nhưng trong phòng sạch thì số lần trao đổi gió lên tới 20 lần, đặc biệt trongphòng sạch cho sản xuất chíp lên tới 100 lần Tăng số lần trao đổi gió để làm giảm nồng

độ hạt bụi, chất ô nhiễm sinh ra trong phòng Do vậy kết cấu phòng sạch khác vớinhững cao ốc văn phòng Với các phòng có yêu cầu cấp độ sạch khác nhau thì số lầntrao đổi gió cũng khác nhau Ví dụ trong nhà máy sản xuất dược phẩm khu vực thay đồ

có cấp độ sạch E có áp phòng là +(15Pa), số lần trao đổi gió là 10, trong khi phòng phachế có cấp độ sạch C có áp phòng ++(30Pa), số lần trao đổi gió là 20, phin lọc cấp H12.Phin lọc có nhiệm vụ là lọc bỏ những hạt bụi của không khí trước khi vào phòng Tùytheo yêu cầu của các loại phòng sạch mà sử dụng phin lọc cho phù hợp Thông thườngvới các phòng trong nhà máy dược thì sử dụng loại lọc hiệu suất cao HEPA (HighEfficiency Particle Air) Vị trí bộ lọc có thể gắn ngay tại AHU hoặc từng phòng

Hình 1.2.2 Bộ lọc HEPA

1.2.3 Nhiễm chéo (Cross-Contamination):

Để hiểu rõ về nhiễm chéo ta định nghĩa về tạp nhiễm Tạp nhiễm là sự nhiễm(đưa vào) không mong muốn các tạp chất có bản chất hóa học hoặc vi sinh vật, hoặctiểu phân lạ vào trong hoặc lên trên một nguyên liệu ban đầu hoặc thành phẩm trung

Trang 7

gian trong quá trình sản xuất, lấy mẫu, đóng gói, bảo quản và vận chuyển Như vậynhiễm chéo là việc tạp nhiễm của một nguyên liệu ban đầu, sản phẩm trung gian, hoặcthành phẩm với một nguyên liệu ban đầu hay sản phẩm khác trong quá trình sản xuất.Việc nhiễm chéo có cả nguyên nhân bên ngoài và bên trong Dưới đây là tổng hợp cácnhân tố chính nhiễm chéo trong nhà máy dược

Hình 1.2.3 Nguyên nhân gây ra nhiễm chéo

Vấn đề nhiễm chéo khá phức tạp đối với các phòng trong nhà máy dược cũngnhư phòng mổ trong bệnh viện Các phòng sạch cho công nghệ cao thì ít hơn rất nhiều

do chỉ sản xuất 1 loại sản phẩm trong một khu lớn Thực tế thì các nhà máy dược ViệtNam sản xuất quá nhiều loại thuốc khác nhau trong cùng một phòng nên yêu cầu cấp độsạch rất cao và vấn đề nhiễm chéo trở nên khó kiểm soát Việc giải quyết nhiễm chéo làgiải quyết 10 vấn đề trên, cộng thêm việc tạo áp trong phòng

1.3 Giới thiệu về điều hòa không khí và chọn hệ thống điều hòa không khí :

1.3.1 Khái niệm về điều hoà không khí:

Điều hoà không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, côngnghệ và thiết bị nhằm tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất,chế biến hoặc tiện nghi đối với con người Ngoài nhiệm vụ duy trì nhiệt độ trong khônggian cần điều hoà ở mức độ yêu cầu, hệ thống điều hoà không khí còn phải giữ nhiệt độkhông khí trong không gian đó ổn định ở một mức độ qui định nào đó Bên cạnh đó cầnphải chú ý đến vấn đề độ trong sạch của không khí, khống chế độ ồn và tốc độ lưuthông hợp lý của dòng không khí

10 nguyên nhân gây ra nhiễm chéo

Đường đi công nhân không đúng

Đường đi nguyên liệu không đúng

Các cấp lọc không phù hợp

Lắp chung hệ thống ĐHKK

Phân cấp vùng sạch không đúng

Hồ sơ tài liệu không

Trang 8

Nói chung, có thể chia khái niệm điều hoà không khí ra thành các loại sau, thôngthường người ta sử dụng thành 3 loại với các nội dung rộng hẹp khác nhau

- Điều tiết không khí: thường được sử dụng để thiết lập môi trường thích hợp vớiviệc bảo quản máy móc, thiết bị và đáp ứng yêu cầu của những công nghệ sản xuất, chếbiến cụ thể

- Điều hoà không khí: nhằm tạo ra các môi trường tiện nghi cho các sinh hoạt củacon người

- Điều hoà nhiệt độ: nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ thích hợp

Như vậy, phụ thuộc vào những điều kiện cụ thể khác nhau, mà việc điều chỉnhnhiệt độ trong không gian cần điều hoà không phải lúc nào cũng theo chiều hướng giảm

so với nhiệt độ môi trường xung quanh Tương tự, như vậy độ ẩm của không khí cũng

có thể được điều chỉnh không chỉ giảm mà có khi còn được yêu cầu tăng lên so với độ

ẩm bên ngoài

Một hệ thống điều hoà không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng tháicủa không khí trong không gian điều hoà ở trong vùng qui định nào đó, nó không thể bịảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều kiện khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi phụ tải bêntrong Từ những điều đã nói, rõ ràng có mối liên hệ mật thiết giữa các điều kiện thời tiết

ở bên ngoài không gian điều hoà với chế độ hoạt động và các đặc điểm cấu tạo của hệthống điều hoà không khí

1.3.2 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người:

Môi trường không khí có ảnh hưởng rất lớn đến con người và các hoạt động củachúng ta Môi trường không khí tác động lên con người và các quá trình sản xuất thôngqua nhiều nhân tố, trong đó các nhân tố sau là ảnh hưởng nhiều nhất:

- Nhiệt độ không khí t, 0C;

- Độ ẩm tương đối ϕ, %;

- Tốc độ lưu chuyển của không khí ω,m/s;

- Nồng độ bụi trong không khí Nbụi ,%;

Trang 9

Đồ Án Tốt Nghiệp  GVHD: TS Nguyễn Thanh Quang 1.3.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người Cơ thể con người

có nhiệt độ xấp xỉ 370C Trong quá trình vận động cơ thể con người luôn luôn thải ramôi trường nhiệt lượng Qtoả Lượng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cường độ vậnđộng Vì vậy để duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trườngxung quanh dưới hai hình thức:

- Truyền nhiệt: Là hình thức thải nhiệt ra môi trường do chênh lệch nhiệt độ giữa

cơ thể và môi trường Quá trình truyền nhiệt cũng được thực hiện theo các phương thứcnhư dẫn nhiệt, toả nhiệt đối lưu và bức xạ Nhiệt lượng trao đổi theo dạng này gọi lànhiệt hiện, ký hiệu qh

- Toả ẩm: Khi hình thức truyền nhiệt thông thường không đáp ứng đòi hỏi về thảinhiệt, cơ thể bắt đầu thải mồ hôi Các giọt mồ hôi thải ra môi trường mang theo mộtnhiệt lượng khá lớn, không những thế khi thoát ra bề mặt da, các giọt nước tiếp tục bayhơi và nhận nhiệt lượng trên bề mặt da, góp phần hạ thân nhiệt Nhiệt lượng trao đổidưới hình thức toả ẩm gọi là nhiệt ẩn, ký hiệu qa

Mối quan hệ giữa nhiệt lượng thải ra dưới hai hình thức truyền nhiệt và toả ẩmđược thể hiện bởi phương trình sau đây:

Qtoả = qh+qa

- Nhiệt hiện: Truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường xung quanhdưới ba hình thức: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ Nhiệt hiện qh phụ thuộc vào độ chênhlệnh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trương xung quanh môi trườngt = tct-tmt, tốc độ chuyểnđộng của dòng không khí và nhiệt trở

- Nhiệt ẩn: Toả ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độmôi trường càng cao, cường độ vận động càng lớn thì toả ẩm càng nhiều

Theo đồ thị tiện nghi, nhiệt độ hiệu quả thích hợp nằm trong khoảng 20÷290C,

độ ẩm tương đối khoảng 30÷70%

1.3.2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối:

Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát mồ hôi vào không khí.Quá trình này chỉ có thể xảy ra khi ϕ<100% Độ ẩm càng thấp thì khả năng thoát mồ

hôi càng lớn, cơ thể sẽ cảm thấy dễ chịu Độ ẩm càng cao, hay quá thấp đều không tốtđối với con người

- Khi độ ẩm cao: thì khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể có cảm giác nặng nề,mệt mỏi và dễ gây cảm cúm

Trang 10

- Khi độ ẩm thấp: thì khả năng mồ hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt

nẻ da chân tay, môi… Ngoài ra độ ẩm còn thấp gây ra nhiều vấn đề phiền toái kháctrong cuộc sống như làm cho đồ vật khô cứng, thực phẩm bị mất nước và làm giảm chấtlượng…Như vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể

Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối rộng φ =

60÷70%

1.3.2.3 Ảnh hưởng của tốc độ không khí:

Tốc độ chuyển của không khí ảnh hưởng đến khả năng trao đổi nhiệt ẩm giữa cơthể con người với môi trường xung quanh Khi tốc độ lớn thì cường độ trao đổi nhiệt ẩmtăng lên

Trong kỹ thuật điều hoà không khí người ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùnglàm việc, tức là vùng dưới 2 m kể từ sàn nhà

Tốc độ không khí lưu động được lựa chọn theo nhiệt độ không khí trong phòng.

Bảng 1.3.2.3 Tốc độ tính toán của không khí trong phòng

Tốc độ không khí có ảnh hưởng đến cảm giác và sức khoẻ của con người trongphòng, nhưng hướng gió cũng rất quan trọng Hướng gió tốt là thổi đối diện với ngườingồi

1.3.2.4 Ảnh hưởng của bụi:

Độ trong sạch của không khí là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần đượckhống chế trong các không gian điều hoà và thông gió

Kích thước bụi càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong không khí lâu và khảnăng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó xử lý Hạt bụi lớn thì dẽ xử lý nên ít ảnhhưởng đến con người

Bụi ảnh hưởng đến:

- Hệ hô hấp, thị giác;

Trang 11

- Chất lượng cuộc sống, vệ sinh thực phẩm, cảm giác;

Nồng độ bụi cho phép của bụi trong không khí , phụ thuộc vào bản chất của bụi.Bản chất của bụi có hai nguồn gốc:

- Hữu cơ: sợi bông, sợi thuốc lá…

- Vô cơ : xi măng, đất đá

- Nồng độ bụi cho phép trong không khí phụ thuộc vào bản chất của bụi vàthường được đánh giá theo hàm lượng ôxít silic và được lấy theo bảng dưới đây:

Bảng 1.3.2.4 Nồng độ cho phép của bụi trong không khí

1.3.2.5 Ảnh hưởng của chất độc hại:

Trong đời sống sản xuất và sinh hoạt trong không khí có lẫn các chất độc hại như

NH3, CL2…Đó là những chất rất có hại cho con người

Có rất nhiều chất độc hại và mức độ ảnh hưởng của nó khác nhau Nồng độ chophép theo TCVN 5687 : 1992

1.3.2.6 Ảnh hưởng của khí CO2 và tính toán lượng gió tươi cung cấp:

Khí CO2 không phải là chất độc hại, mà khí CO2 làm giảm khả năng hấp thụ O2của cơ thể Vì vậy khi nồng độ khí CO2 tăng lên làm tăng nhịp tim, kích thích hệ thầnkinh, ngây ngạt thở và các rối loạn khác

Trong các công trình dân dụng, các chất độc hại trong không khí chủ yếu là khí

CO2 do con người thải ra trong quá trình sinh hoạt

Nồng độ CO 2 %

thể tích Mức độ ảnh hưởng

trong môi trường này kéo dài thì có thể gây ra nguy hiểm

Hàm lượng

SO 2 , %

Nồng độ bụi cho phép của không khí

trong khu làm việc

Nồng độ bụi cho phép của không khí tuần hoàn

Trang 12

18 Hoặc lớn hơn - Hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới tử vong

Căn cứ vào nồng độ cho phép có thể tính được lượng không khí cần cung cấp

cho 1 người trong 1 giờ như sau :

Vkk = β − α

2

CO V

(1-2)Trong đó:

VCO2 - lượng CO2 do 1 người thải ra trong 1 giờ, m3/h Người;

Lượng không khí tươi cần cung cấp , m 3 /h Người

0,8 ÷ 1,01,2 ÷ 1,62,5 ÷ 3

Độ ồn ảnh hưởng đến con người thông qua các nhân tố sau:

- Ảnh hưởng đến sức khoẻ, làm mệt mỏi, ảnh hưởng đền hệ thần kinh

- Ảnh hưởng đến mức độ tập trung công việc

- Ảnh hưởng đến chất lượng công việc

Trang 13

- Độ ồn cho phép theo tính năng của phòng có 3 nhóm cơ bản:

+ Độ ồn thấp dưới 30 dB+ Độ ồn vừa 35 ÷ 55 dB+ Độ ồn cao lớn hơn 70 dB

1.3.3 Phân loại hệ thống điều hoà không khí:

Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hoà không khí dựa trên những cơ sở rấtkhác nhau, cụ thể như sau:

• Theo đặc điểm của thiết bị xử lý nhiệt ẩm:

- Hệ thống điều hoà cục bộ

- Hệ thống điều hoà kiểu phân tán

- Hệ thống điều hoà trung tâm

• Theo đặc điểm môi chất giải nhiệt dàn ngưng:

- Hệ thống giải nhiệt bằng nước ( water cooled )

- Hệ thống điều hoà giải nhiệt bằng không khí ( air cooled )

• Theo khả năng xử lý không khí;

- Máy điều hoà một chiều lạnh, là máy chỉ có khả năng làm lạnh

- Máy điều hoà hai chiều nóng lạnh, vừa có khả năng làm lạnh vừa có khả nănggia nhiệt không khí khi cần

1.3.3.1 Hệ thống kiểu cục bộ:

Hệ thống điều hoà không khí kiểu cục bộ là hệ thống chỉ điều hoà không khítrong một phạm vi hẹp

Trên thực tế loại máy kiểu này gồm bốn loại phổ biến sau:

- Máy điều hoà dạng cửa sổ ( window type );

- Máy điều hoà kiểu rời ( split type );

- Máy điều hoà kiểu ghép ( multi-split type );

- Máy điều hoà rời dạng tủ thổi trực tiếp

Đặc điểm chung của các dạng này là công suất nhỏ và luôn có dàn nóng giảinhiệt bằng gió

• Đặc điểm máy điều hoà cửa sổ:

Trang 14

- Đối với công sở có nhiều phòng riêng biệt, sử dụng máy điều hoà cửa sổ rấtkinh tế

Nhược điểm:

- Công suất nhỏ, tối đa là 24.000 Btu/h;

- Đối với công trình lớn nằm sâu thì khi lắp đặt phá vỡ kết cấu xây dựng và làmgiảm mỹ quan của công trình

- Chủng loại không phong phú;

- Rất tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp và các hộ gia đình;

- Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa

Nhược điểm:

- Công suất hạn chế, tối đa là 60.000 Btu/h;

- Độ dài đường ống và chênh lệch độ cao giữa các dàn bị hạn chế;

- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao;

- Khi lắp đặt rất dễ gây phá vỡ kết cấu xây dựng

• Đặc điểm của máy điều hoà kiểu ghép

- Về cơ bản máy điều hoà kiểu ghép có đặc điểm của máy điều hoà hai mảnh.Ngoài ra nó còn có những ưu điểm khác:

+ Tiết kiệm không gian lắp đặt dàn nóng

+ Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt

1.3.3.2 Hệ thống kiểu phân tán:

Máy điều hoà kiểu phân tán là máy điều hoà ở đó khâu xử lý không khí phân tántại nhiều nơi, nghĩa là hệ thống có nhiều dàn lạnh

Thực tế máy điều hoà kiểu phân tán có hai dạng phổ biến sau:

- Máy điều hoà kiểu VRV ( varable refrigerant volume );

- Máy điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước ( water chiller );

Trang 15

Các hệ thống điều hoà nêu trên có rất nhiều dàn lạnh xử lý không khí, các dànlạnh bố trí tại các phòng, vì thế chúng là các hệ thống lạnh kiểu phân tán

• Đặc điểm máy điều hoà không khí VRV :

- Mỗi cụm chiller có nhiều cấp giảm tải 3÷5 cấp

- Khi sử dụng nhiều cụm thì số cấp tăng lên

- Hệ thống ống nước gọn nhẹ, không hạn chế về chiều dài cũng như chênh lệch

độ cao, miễn là bơm nước đáp ứng được yêu cầu

- Công suất của nó từ trung bình, lớn và rất lớn

- Khả năng làm lạnh tương đối ổn định

Nhược điểm:

- Hệ thống đòi hỏi phải có phòng máy riêng

- Lắp đặt, sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống phức tạp

- Do vận hành phức tạp, nên đòi hỏi phải có người chuyên trách vận hành hệthống

- Chi phí vận hành lớn

- Chi phí đầu tư cho một đơn vị công suất lạnh lớn

• Đặc điểm hệ thống điều hoà trung tâm :

Ưu điểm:

Trang 16

Hệ thống này thường sử dụng cho nhiều đối tượng lớn, đông người như hộitrường, nhà hát…

- Lắp đặt vận hành tương đối dễ dàng

- Khả năng xử lý độ ồn cao

- Lưu lượng gió thường rất lớn

Nhược điểm:

- Hệ thống đường ống gió lớn nên chiếm diện tích lắp đặt

- Đối với đối tượng có nhiều phòng, nhiều khu vực có chế độ nhiệt khác nhau thì

hệ thống này không hợp lý

-Hệ thống này hoạt động hoàn toàn độc lập với quạt, nên nếu muốn cho mộtphòng nghĩ có thể đóng quạt được nhưng có thể quá tải cho quạt hoặc gây hư hỏngkhác

- Giá thành trung bình trong một đơn vị công suất lạnh lớn

Trang 17

CHƯƠNG 2: CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN

Mục đích:

- Tiêu chuẩn phòng sạch theo WHO-GMP

- Các thông số khí hậu ngoài trời, trong phòng và hệ thống điều hòa không khí tạinhà máy dược

2.1 Tiêu chuẩn phòng sạch theo WHO-GMP:

2.1.1 Yêu cầu chung:

Đúng theo tiêu chuẩn GMP về thuốc tiêm và dịch truyền Đẹp và thuận tiện vệsinh, hệ thống hiện đại giá thành hợp lý và chi phí sử dụng thấp nhất Cụ thể :

- Toàn bộ hệ thống thiết bị vật tư mới 100% được sản xuất từ các nước G7 thế

hệ mới (được sản xuất theo tiêu chuẩn ISO9000 và kèm theo các chứng nhận chấtlượng)

- Hệ thống lắp đặt phải đảm bảo không khí cung cấp cho khu vực sản xuất đạttiêu chuẩn GMP của ASEAN (Có tiêu chuẩn cho từng khu vực)

2.1.2 Các yêu cầu cụ thể về giải pháp công nghệ và kỹ thuật:

2.1.2.1 Yêu cầu đối với hệ thống thiết bị lạnh :

- Nhiệt độ thiết kế 190C , độ ẩm 10% - 50%

- Điều chỉnh được nhiệt độ, độ ẩm trong phòng

- Phải có dự phòng để hệ thống hoạt động liên tục

- Đường ống được làm bằng Inox bảo ôn và đạt yêu cầu kỹ thuật

- Nếu trong khu vực có chạy đường ống thì phải đảm bảo vệ sinh

2.1.2.2 Yêu cầu hệ thống cấp khí :

- Hệ thống cung cấp không khí đối với các khu sản xuất thích hợp với việc loạitrừ mọi sự nhiểm chéo của sản phẩm

- Hệ thống hút gió có hiệu quả tại các nơi sinh ra bụi và tránh được nhiễm chéo

- Cung cấp không khí lọc với áp suất dương qua các màng lọc Hepa theo sơ đồphân bố áp suất không khí

- Buồng vô trùng dùng cho các thao tác vô trùng bao gồm : phòng trộn (pha chế),phòng cân, phòng đóng ống của thuốc mỡ, phòng trộn (pha chế), phòng cân, phòngđóng chai, phòng khăn của phân xưởng dịch chuyền

- Các phòng được gọi là cấp B phải có ít hơn 350.000 tiểu phân, cỡ 0,5 µm;2.000 tiểu phân cỡ 5 µm và không quá 100 vi sinh vật sống trong 1m³ không khí

Trang 18

- Riêng phòng pha chế, pha chế dịch truyền, phòng đóng sử dụng cấp I là ít hơn

3500 tiểu phân cỡ 0,5 µm, không có tiểu phân cỡ 5 µm và không quá 1 vi sinh vật sốngtrong 1m³ không khí

- Khu vực xám gọi là cấp C chứa hơn 3,5 triệu tiểu phân cỡ 0,5 µm

- Khu vưc đen được gọi cấp D

- Các tiêu chuẩn các cấp được thống kê như sau :

- Hệ thống điều hoà không khí cấp I có độ chính xác nhất

- Hệ thống điều hoà không khí cấp II có độ chính xác trung bình

- Hệ thống điều hoà không khí cấp III có độ chính xác vừa phải

Tuỳ vào từng trường hợp mà ta chọn cấp độ chính xác cao hay thấp Khi ta chọncấp độ chính xác cao thì kéo theo giá thành trang thiết bị cao, ngược lại khi ta chọn cấp

độ chính xác vừa phải thì giá thành trang thiết bị cũng vừa phải Do đó ta sẽ chọn hệthống điều hòa cấp III cho công ty dược

2.2.1 Thông số ngoài trời:

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí bên ngoài ký hiệu tN, ϕN Trạng thái

của không khí ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm Việc chọnthông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều hoà Và lấytheo TCVN 5687 – 1992 như bảng dưới đây

Trang 19

Bảng 2.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời

ϕ

tmin

15 13 min ÷ϕ

Hệ thống cấp II

max

max max

ϕ - độ ẩm lúc 13÷ 15 giờ của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm

Hệ thống điều hoà không khí tại công ty dược ta chọn hệ thống cấp III, vậy cácthông số tính toán ta chọn đối với hệ thống cấp III là:

2.2.2 Thông số bên trong phòng:

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu tT, ϕT , ứng vớitrạng thái của không khí trong phòng được biểu diễn bằng điểm T trên đồ thị của khôngkhí ẩm Việc chọn giá trị tN, ϕT phụ thuộc vào mùa trong năm, tại Tuy Hòa nhiệt độ haimùa nóng và mùa lạnh không chênh lệch cao Khi không gian điều hoà tiếp xúc vớikhông khí ngoài trời chỉ qua vách ngăn mà không qua một không gian đệm có điều hoà(như hành lang để giảm sự chênh lệch nhiệt độ trong phòng và ngoài trời), việc chọnthông số trong không gian điều hoà như sau :

Độ ẩm tương đối: ϕT = 35÷ 70%

Nhiệt độ:

tN = 28 ÷ 300C khi nhiệt độ ngoài trời tN > 360C

Trang 20

tN = 24 ÷ 270C khi nhiệt độ ngoài trời tN < 360C

Ở Tuy Hòa có nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời khá cao và có xây dựng phòng đệm làhành lang để giảm sự chênh lệch nhiệt độ trong không gian điều hòa và ngoài trời Vìcông ty dược yêu cầu cao về điều hòa không khí là nhiệt độ, độ ẩm, áp suất nên ta cóyêu cầu cụ thể từng phòng theo tiêu chuẩn các loại phòng như sau:

Bảng 2.2.2 Thông số nhiệt độ cho các phòng.

2.3 Hệ thống điều hoà không khí khi lắp đặt cho công ty dược Pymepharco:

Là hệ thống điều hòa không khí Water Chiller

Ưu điểm của hệ thống Water Chiller:

- Mỗi cụm chiller có nhiều cấp giảm tải 3÷5 cấp

- Khi sử dụng nhiều cụm thì số cấp tăng lên

- Hệ thống ống nước gọn nhẹ, không hạn chế về chiều dài cũng như chênh lệch độ cao,miễn là bơm nước đáp ứng được yêu cầu

- Công suất của nó từ trung bình, lớn và rất lớn

- Khả năng làm lạnh tương đối ổn định

Trang 21

Tổng lượng nhiệt thừa

nhân tạo

Q2 (Công suất

đèn)

Nhiệt do người tỏa

ra Q3 (Dựa vào bảng số lượng của từng phòng)

Nhiệt do sản phẩm mang vào

Q4 (Không tính)

Q4=0

Nhiệt tỏa ra

từ bề mặt các thiết bị nhiệt Q5 (Q5=0)

Nhiệt do bức xạ mặt trời vào

Nhiệt do lọt không khí vào

Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8.

xạ qua kính (Chỉ tính cho các phòng có kính tiếp xúc với môi trường bên ngoài)

Xác định nhiệt bức

xạ qua tường.

(Tính cho các phòng

có tường tiếp xúc với môi trường)

Xác định nhiệt truyền qua tường , trần

và sàn tầng trên.

Xác định nhiệt truyền qua nền đất.

CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CHO KHU THUỐC VIÊN

Mục đích: Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương

3.1 Sơ đồ tính toán nhiệt:

Sơ đồ tính tổng nhiệt thừa.

Trang 22

Sơ đồ tính tổng ẩm thừa.

3.2 Xác định lượng nhiệt thừa QT:

3.2.1 Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1:

3.2.1.1 Nhiệt toả ra từ thiết bị dẫn động bằng động cơ điện:

- Trường hợp 1: Toàn bộ năng lượng cung cấp cho động cơ đều được biến thànhnhiệt năng và trao đổi cho không khí trong phòng Nhưng do công suất N được tính làcông suất đầu ra nên năng lượng mà động cơ tiêu thụ là:

η

N

q11= ,kWη- Hiệu suất của động cơ

- Trường hợp 2 : Vì động cơ nằm bên ngoài, cụm chi tiết chuyển động nằm bêntrong nên nhiệt thừa phát ra từ sự hoạt động của động cơ chính là công suất N

Ktt - hệ số tính toán bằng tỷ số giữa công suất làm việc thực với công suất định mức

Trang 23

Kđt - Hệ số đồng thời, tính đến mức độ hoạt động đồng thời Hệ số đồng thời của mỗiđộng cơ có thể coi bằng hệ số thời gian làm việc, tức là bằng tỷ số thời gian làm việccủa động cơ thứ i, chia cho tổng thời gian làm việc của toàn bộ hệ thống

Bảng 3.1: Công suất nhiệt của các thiết bị

Tên thiết bị Máy vi tính Photocopy Máy sấy Máy Fax Máy in

Ví dụ tính toán cho phòng cụ thể:

+ Phòng giám đốc O-2 có diện tích sử dụng là 26,7 m2, có 1 máy vi tính và 1 máy in

và 1 máy Fax Nhiệt tỏa ra do máy móc của phòng là:

Trang 24

3.2.2 Nhiệt tỏa ra rừ các nguồn sáng nhân tạo Q2:

Nguồn sáng nhân tạo ở đây đề cập là nguồn sáng từ các đèn điện Có thể chia đènđiện ra làm 2 loại : Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang

Q21 = NS , kW

NS - Tổng công suất các đèn dây tóc, kW

Vì ở đây phân xưởng không dùng đèn dây tóc nên Q21 = 0

Q22 = 1,25.Nhq , kW

Nhq : Tổng công suất đèn huỳnh quang, kW

Q2 = 0,8x(Q21 + Q22) = 0,8xQ22 , kW

Bảng 3.3: Công suất đèn của từng phòng

STT Tên phòng Loại 36W Loại 18W Q 2 [kW]

Trang 25

Trang 26

3.2.3 Nhiệt do người tỏa ra Q3:

Tổn thất do người tỏa được xác định theo công thức :

Nhiệt độ phòng

24 0C

qh qa

Khi tính nhiệt thừa do người toả ra người thiết kế thường gặp khó khăn khi xácđịnh số lượng người trong một phòng

* Hệ số tác dụng không đồng thời:

Trên bảng 3.4 TL 1 trang 40 trình bày giá trị của hệ số tác động không đồng thờicho một số trường hợp

Đối với khu vực công sở ta chọn Kđt = 0,8

Bảng 3.4: Số người trong từng phòng của phân xưởng như sau:

Trang 27

Trang 28

Đồ Án Tốt Nghiệp  GVHD: TS Nguyễn Thanh Quang 3.2.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4:

Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy, ở đó, trong khônggian điều hoà thường xuyên và liên tục có đưa vào và đưa ra các sản phẩm có nhiệt độcao hơn nhiệt độ trong phòng

Nhiệt toàn phần do sản phẩm mang vào phòng được xác định theo công thức:

Q4 = G4.Cp (t1 - t2) + W4.r [kW]

Trong đó :

- Nhiệt hiện : Q4h = G4.Cp (t1 - t2), kW

- Nhiệt ẩn : Q4w = W4.ro , kW

G4 - Lưu lượng sản phẩm vào ra, kg/s

Cp - Nhiệt dung riêng khối lượng của sản phẩm, kJ/kg.0C

W4 - Lượng ẩm tỏa ra (nếu có) trong một đơn vị thời gian, kg/s

ro - Nhiệt ẩn hóa hơi của nước ro = 2500 kJ/kg

Vì đây là phân xưởng sản xuất thuốc nên tổn thất nhiệt do sản phẩm mang vàođược xem như không có tổn thất nhiệt Do đó Q4 = 0

3.2.5 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5:

Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò sưởi,thiết bị sấy, ống dẫn hơi vv thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vàophòng Tuy nhiên trên thực tế ít xãy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường phảingừng hoạt động Nhiệt tỏa ra từ bề mặt trao đổi nhiệt thường được tính theo công thứctruyền nhiệt và đó chỉ là nhiệt hiện Tùy thuộc vào giá trị đo đạc được mà người ta tínhtheo công thức truyền nhiệt hay tỏa nhiệt:

- Khi biết nhiệt độ bề mặt thiết bị nhiệt tw:

Q5 = αW .Fw (tW - tT)Trong đó:

αW - hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào không khí trong phòng và được tính theocông thức: αW = 2,5∆t1/4 + 58.ε [(tW/100)4 - (tT/100)4 ] / ∆t

Khi tính gần đúng có thể coi αW = 10 W/m2 0C

tW, tT - là nhiệt độ vách và nhiệt độ không khí trong phòng

Trên thực tế tại nhà máy dược khi điều hòa thì các máy móc này không hoạtđộng nên ta bỏ qua nhiệt tổn thất tỏa ra từ các bề mặt thiết bị nhiệt Do đó Q5 = 0

Trang 29

Đồ Án Tốt Nghiệp  GVHD: TS Nguyễn Thanh Quang 3.2.6 Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6:

3.2.6.1 Nhiệt bức xạ mặt trời:

Có thể coi mặt trời là một quả cầu lửa khổng lồ với đường kính trung bình1,39.106 km và cách xa quả đất 150.106 km Nhiệt độ bề mặt của mặt trời khoảng 6000

0K trong khi ở tâm đạt đến khoảng 8÷40.106 0K

Nhiệt bức xạ được chia ra làm 3 thành phần:

- Thành phần trực xạ: nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời

- Thành phần tán xạ: Nhiệt bức xạ chiếu lên các đối tượng xung quanh làm nóngchúng và các vật đó bức xạ gián tiếp lên kết cấu

- Thành phần phản chiếu từ mặt đất

3.2.6.2 Xác định nhiệt bức xạ mặt trời:

Nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng phụ thuộc kết cấu bao che và được chia ra làm

2 dạng :

- Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61

- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái Q62

Trang 30

.Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính được tính theo công thức :

Q61 = Fk.R.εc.εds.εmm.εkh.εK.εm ,WTrong đó : + Fk - Diện tích bề mặt kính, m2 Nếu khung gổ Fk = 0,85 F’ (F’ Diện tíchphần kính và khung), khung sắt Fk = F’

+ R- Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính cơ bản vào phòng Giá trị R cho

ở bảng 3-9 TL 2 trang 62 Khi tính toán, đối với 1 hướng cụ thể nào đó ta thường lấygiá trị Rmax của hướng đó trong năm, tra theo bảng 3.10 TL 2 trang 69

Đối với vĩ độ 10 0bắc ta có giá trị Rmax theo các hướng là:

13 , 0

+ εkh - Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính Kết cấu khung khác nhau thì mức

độ che khuất 1 phần kính dưới các tia bức xạ khác nhau Với khung gỗ εkh = 1, vớikhung kim loại εkh = 1,17

• Tóm tắt công thức tính:

Q61 = Fk.R.εc.εds.εmm.εkh.εK.εm

F F

Q61 = 10−3 242 , 5 1 , 0003 0 , 887 1 1 , 17 1 1 k = 0 , 2 , [kW]

Dòng nhiệt bức xạ qua kính chỉ có đối với các phòng có kính tiếp xúc trựctiếp với môi trường bên ngoài, còn các phòng nằm trong không gian điều hòa tiếp xúcvới môi trường bên ngoài qua không gian đệm tức là tiếp xúc với phòng có điều hòakhông khí thì Q61 = 0

Bảng 3.5: Nhiệt bức xạ qua kính của các phòng.

Trang 31

STT Tên phòng Fk(m 2 ) Q 61 [kW]

b Nhiệt lượng bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q62:

Khác với cửa kính cơ chế bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che được thực hiệnnhư sau:

- Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấubao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt Lượng nhiệt này sẽ toả ra môi trường mộtphần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong phòng bằngđối lưu và bức xạ Quá trình truyền này sẽ có độ chậm trễ nhất định Mức độ chậm trễphụ thuộc bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng

Thông thường người ta bỏ qua lượng nhiệt bức xạ qua tường Lượng nhiệt truyềnqua mái do bức xạ và độ chênh nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác định theocông thức:

Q62 = F.k.φm.∆t, [W]

Trong đó:

+ K: hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường, W/m2.K;

+ F: diện tích của mái hoặc tường, m2;

+ Δt = tTD - tT: độ chênh nhiệt độ tương đương, 0C

n

xn s T TD

R t

t

α

ε +

= ,[K]

εs – hệ số hấp thụ của mái và tường;

αn = 20 W/m2K –hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài;

Rxn = R/0,88 – nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường , W/m2;

R m k m

k m m k k XN

88 , 0

4 , 0

4 ,

=

R – nhiệt bức xạ qua kính vào phòng( tra theo bảng 3.7 trang 45 TL1), W/m2;

Rxn = 282,5 / 0,88 = 321,02 W/m2

φm – hệ số màu của mái hay tường:

Màu Màu thẫm Màu trung bình Màu sáng

Trang 32

φm 1 0,87 0,78

εs - Hệ số hấp thụ của tường và mái phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạngthái bề mặt tra theo bảng 3.9 trang 60 TL1

Đối với mặt mái ngói màu đỏ tươi : εs = 0,6

Đối với mặt tường : εs = 0,55

Đối với vật liệu trát, vữa : εs = 0,42

Khi tính nhiệt bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che ta chỉ tính cho các phòng tiếpxúc trực tiếp với môi trường không khí bên ngoài, còn các phòng bên trong ta có thể bỏqua xem như không có nhiệt bức xạ mặt trời

Hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường:

Công thức tính: = i = N + T +∑ i

i

R R

+ RN: phụ thuộc vào sự tiếp xúc giữa vách và không khí ngoài trời;

- Với tường bao được xây bằng gạch dày 200 mm;

1 1

Trang 33

G7 - Lưu lượng không khí rò rỉ, kg/s

Tuy nhiên, lưu lượng không khí rò rỉ Grr thường không theo quy luật và rất khóxác định Nó phụ thuộc vào độ chênh lệch áp suất, vận tốc gió, kết cấu khe hở cụ thể, sốlần đóng mở cửa Vì vậy trong các trường hợp này có thể xác định theo kinh nghiệm:

Gc = Vc.n.ρTrong đó:

Gc - Lượng không khí lọt qua cửa, kg/giờ

Vc - Lượng không khí lọt qua cửa khi 01 người đi qua, m3/người

n - Số lượt người qua lại cửa trong 1 giờ

ρ - Khối lượng riêng của không khí, kg/m3

.Như vậy trong trường hợp này cần bổ sung thêm:

Q’7h = 0,335.(tN - tT).Vc.n , W Q’7w = 0,84.(dN - dT) Vc.n , W Theo bảng 3.11 trang 62 TL 1, ta có lượng không khí lọt qua cửa là:

n, người/giờ Cửa thườngLưu lượng Vc , m 3 /ngườiCửa xoay

Trang 35

- Tổn thất do truyền nhiệt qua trần, mái, tường và sàn( tầng trên) Q81;

- Tổn thất do truyền nhiệt qua nền Q82;

Công thức tính:

Q8 = Q81 + Q82 ,[kW]

3.2.8.1 Nhiệt truyền qua tường, trần và sàn tầng trên Q81:

Nhiệt lượng truyền qua kết cấu bao che được tính theo công thức sau đây :

Q81 = 10-3k.F.φ.∆t , [kW]

k -Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2.0C;

F - Diện tích bề mặt kết cấu bao che ,m2;

∆t - Độ chênh nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong phòng ,0C;

Khi đã biết được vị trí không gian điều hoà thì ta tính được độ chênh lệch nhiệt độ đó:

+ Khi không gian điều hoà tiếp xúc với phòng đệm không điều hoà:

Trang 36

C t

Đối với tường bao trực tiếp xúc với môi trường không khí bên ngoài thì φ = 1 Trườnghợp tường ngăn nằm bên trong công trình không trực tiếp tiếp xúc với không khí bênngoài trời thì hệ số φ sẽ được chọn tuỳ trường hợp cụ thể dưới đây

- Mái bằng tôn, ngói, fibrô xi măng với kết cấu không kín φ = 0,9

- Mái bằng tôn, ngói, fibrô xi măng với kết cấu kín φ = 0,8

- Nếu phòng đệm tiếp xúc với không khí bên ngoài φ = 0,7

- Nếu phòng đệm không tiếp xúc với không khí bên ngoài φ = 0,4

- Tầng hầm có cửa sổ φ = 0,6

- Tầng hầm không có cửa sổ φ = 0,4

2 Xác định hệ số truyền nhiệt qua tường và trần:

∑ + +

=

i R T R N R R

+ RN phụ thuộc vào sự tiếp xúc giữa vách và không khí ngoài trời;

• Nếu vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì:

Trang 37

= : Nhiệt trở toả nhiệt từ bề mặt vách đến không khí trong nhà, m2.K/W

+ αT : Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt bên trong của kết cấu bao che, W/m2K

= : Nhiệt trở toả nhiệt của lớp vật liệu thứ i, m2.K/W

- δi: Bề dày của lớp vật liệu thứ i trong kết cấu bao che, m

- λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m.K

Vì RN, RT ít phụ thuộc vào kết cấu bao che nên có thể gộp theo:

RN + RT = R1 và gọi chung là nhiệt trở toả nhiệt Khi tính toán có thể lấy:

- R1 = 0.15 m2.K/W với vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời

- R1 = 0.2 m2.K/W với vách tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời

3 Cấu trúc bao che:

• Sàn nhà có cấu trúc chủ yếu là bê tông cốt thép có lót sơn cách nhiệt:

- Lớp vữa xi măng lót mác 75 dày 10mm;

- Sàn bê tông cốt thép đá 10x20 dày 100m;

• Tường bao che:

- Gồm có phần tường trực tiếp xúc với không khí bên ngoài, phần tường nàyđược xây dựng bằng gạch dày 200mm có trát vữa xi măng dày 20mm

- Còn phần tường không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời, thì xây bằnggạch dày 100mm có trát vữa xi măng dày 20mm và được sơn cách nhiệt màu xanh

• Trần mái:

Nền gạch ceramic nhám 400x400

Quét 03 lớp phụ gia chống thấm sàn

Sàn bê tông cốt thép dày 100mm

a Tính hệ số truyền nhiệt của tường bao:

- Với tường bao được xây bằng gạch dày 200 mm;

Có λt = 0.7 W/m.K, bảng 3-19 TL 1 trang 80-81;

Trang 38

1 1

- Với tường ngăn xây bằng gạch dày 100 mm và hai lớp vữa xi măng dày 20 mm,tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời thì:

025 0 123 0 2 0

1 1

b Hệ số truyền nhiệt của trần mái:

- Với trần mái bằng bê tông dày 100 mm;

1 1

1

= +

+

= +

=

tr

R R

• Tóm tắt công thức tính Q81:

- Đối với tường bao:

+ Khi tường bao tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời:

F F

Q 10 3 2 , 173 10 , 3 0 , 0224

+ Khi tường bao tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời:

F F

Q 10 3 1 , 96 7 , 21 0 , 0141

- Đối với trần tầng thượng:

Trang 39

F F

Trang 40

47 Phòng họp 0-6 0,4914 0,396 0,8874

3.2.8.2 Nhiệt truyền qua nền Q82:

Theo phương pháp này người ta coi nền như một vách phẳng, trong đó nhiệt truyềntheo bề mặt nền ra ngoài theo các dải khác nhau Nền được chia làm 4 dải, mỗi dải có bềrộng 2m, riêng dải thứ tư là phần còn lại của nền

Diện tích các dải nền được tính như sau:

+ Diện tích dải 1 là: F1= 4.(a + b)

+ Diện tích dải 2 là: F2= 4.(a + b) - 48

+ Diện tích dải 3 là: F3= 4.(a + b) - 80

+ Diện tích dải 4 là: F4= (a – 12).(b – 12)

Khi mà dải 1 có diện tích F1< 48m2 thì chỉ có một dải nền

+ Dải 1 có hệ số truyền nhiệt là: k1= 0.5 W/m2K;

2m

b

Dải 4 Dải 3

Dải 2 Dải 1

a