Một số hệ thống điều hòa không khí được sử dụng phô biến hiện nay.... Điều hòa không khí là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra trong không gian điều hòa một môi trường không khí trong sạ
Trang 1các ngành kinh tế và đời sống Từ lĩnh vực sản xuất công nghiệp nặng, công nghiệp nhẹ, du lịch đến hàng hóa tiêu dùng đều có sự đóng góp của nó Trong đó điển
hình là kỹ thuật điều hòa không khí
Đối với nước ta, điều hòa không khí là lĩnh vực còn mới tuy nhiên với những
lợi ích mà nó đem lại thì hiện nay nó đã trở thành một lĩnh vực phát triển rất mạnh trong cá nước Với khí hậu nhiệt đới nóng 4m quanh năm như nước ta luôn tạo cho con người có cảm giác khó chịu khi làm việc cũng như nghỉ ngơi đặc biệt là vào mùa hè và mùa đông Ngoài ra một số ngành có Công nghệ đặc biệt nó yêu cầu đòi
hỏi có một chế độ không khí nghiêm ngặt Với yêu cầu đó thì chỉ có kỹ thuật điều
hòa không khí mới có thê đáp ứng được Chính bởi nhu cầu cấp thiết đó trong đợt thực hiện đề tài tốt nghiệp này em đã quyết định chọn đề tài:
“Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho: Trung tâm Văn hóa Lạc Hồng —
91B2 - Phạm Văn Hai —- Tân Bình - TP Hồ Chí Minh”
Trong thời gian thực hiện đề tài tôi đã được sự giúp đỡ rất nhiều của Nhà trường, các Thầy cô song chắc hắn không thể tránh khỏi những thiếu sót Vậy tôi rất mong sự đóng góp chỉ bảo của Thầy cô cùng các bạn
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa
Chế biến cùng các thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh
Trường đại học Nha trang đặc biệt là Thầy Trần Danh Giang đã tận tình giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian vừa qua Nhân đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn
bè những người đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành đồ án này
Nha trang, ngày 20 tháng 10 năm 2007
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Phúc
Trang 2đưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy Trần Danh Giang, sự giúp đỡ của các Thầy
cô trong bộ môn Công nghệ kỹ thuật nhiệt - lạnh và một số cán bộ kỹ thuật của
Công ty “Cổ phần KT-XD-TM Việt Can”, nơi tôi thực tập
Trong đồ án này tôi chỉ sử dụng những tài liệu được liệt kê trong mục “Tài liệu tham khảo”, và “Bản vẽ thi công xây dựng” của công trình ngoài ra không có tài liệu nào khác
Tôi xin cam đoan những điều trên là hoàn toàn chính xác, nếu sai tôi xin chịu trách nhiệm
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn văn Phúc
MỤC LỤC
Trang 31.3 Một số hệ thống điều hòa không khí được sử dụng phô biến hiện nay 2 1.3.1 Hệ thống điều hòa cục ĐỘ - ác tt TS HE ng xa Hy kg re rrsed 3 1.3.1.1 Máy điều hòa cửa sỐ - k1 kh TT HT TH TH người 3 1.3.1.2 Máy điều hòa tách ¿c1 k tk E1 S x11 HE Hy gưệu 5
1.3.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn - 1t 1v gvvnkrrvrcrvryt 5 1.3.2.1 Máy điều hòa nguyÊn CỤI -:- - s3 v33 v SE vxkrrvrerrvred 6
1.3.2.2 Máy điều hòa VR V - -L-k kh TT T TT HT TH TT trệt 6
1.3.2.3 Hệ thống điều hòa trung tâm TƯỚC - 5 s8 s£zrxsrersrrree 8
Chương 2 CÔNG TRÌNH LẮP ĐẶT HỆ THỒNG ĐIÊU HÒA 10 2.1 Giới thiệu về công trình lắp đặt hệ thống đièu hòa không khí 10 2.2 Chọn các thông số thiết kkẾ ¡1 S131 k3 3E S kg re 15 2.2.1 Chọn thông số thiết kế trong nhà .- - 52 + 523 £šEEveE+Eevesrservd 15 2.2.2 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà - - 5s St 52x veErEeersrsrred l6 Chương 3 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ÂM -. ¿25-2 55cscx+szerse2 20 3.1 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ân thừa . + - ¿252cc svErtrrterrree 21 3.1.1 Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời, Ô\¡ 21 3.1.2 Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ, Q›¡ 24 3.1.3 Nhiệt hiện truyền qua vách, Qzs - + ©tkE*Ek+xE‡kkrkekrrrkrrerees 26 3.1.3.1 Nhiệt truyền tường, Q2;¿ ¿ ¿1S St EE ky rrrrkreeo 27 3.1.3.2 Nhiệt truyền qua kính cửa SỐ, Ô22y, QQQ TQ ng nnnn nh ca 28 3.1.3.3 Nhiệt truyền qua cửa ra vào, Q2¿,, - ¿cv ctekrErkrrerred 29
3.1.4 Nhiệt hiện truyền qua nÊ1ñ, Q2s ¿- 5s về E3 vEEreEExkrkrsreri 30 3.1.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu 1897177 30
3.1.6 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc, ¿ cv v1 ng ng nh gy 31
3.1.7 Nhiệt hiện và ân do người tỏa ra, Q¿ 55 2 s3 vEEErteserrerrrsred 32
Trang 43.1.9 Nhiệt hiện và ấn do gío lọt mang vào, Qs; và Qsạ 5522 34 3.1.10 Các nguồn nhiệt khác, Q( + - ¿52 E3 £ESESE£EeESEEeEExkrkrsrers 36
3.1.11 Xác định phụ tải lạnh c1 0000200999 9 v93 vn hy 36
3.2 Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí - ¿- ¿5 + 5252552 37 3.2.1 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí . ¿+ s2 s2 E££vEvzxezxei 37
3.2.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp 2 k3 cv veEvExkrkesrero 39
3.2.3 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí +: 52s +veveErerrerred 41 3.2.3.1 Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện SHF (&ạ) - 2-5 33c sevrereeo 41
3.2.3.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHE (&ạÿ) 22 5c 2 ccvrsrrrreeo 41
3.2.3.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHIF (§yy) - LG Set stekerrkrkerred 42
3.2.3.4 Hệ số di vong bypass (Epp) ‹ Sàn St rkekrrrkrkerrkd 43
3.2.3.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (&ne¿) . - 5-5 ccccsse2 44 3.2.3.6 Nhiệt độ đọng sương của {hit Dic cccccccccsccssessesssseesesscessssesssseeesesees 45 3.2.3.7 Nhiệt độ không khí sau dàn lamh .ccccseeseeseeeeeeeseeereeseeeevens 46
3.2.3.8 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh - 46
Chương 4 LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIÊU HÒA KHÔNG KHÍ 49 Chuong 5 TINH CHON MAY MOC THIET BLCUA HE THONG 50 5.1 Chọn máy moc chinh cia hé th6ng ccccccsccsescssssesssesesssssessstssesessessesnevens 50
5.1.1 Chọn cụm dan lạnh + c c2 0c 333131 1Y0 E9 1v vn ky vế 51 5.1.2 Chọn cụm dàn nóng - - - c1 1100000303119 39 991 v21 kg gi 56 5.2 Hệ thống đường Ống Gas Lành SE SEE SE 3E Thy rêg 60 5.3 Hệ thống đường nước ñ8ƯñB -:- - - 2s thề SE v.v vrkrkrvrrrvrrkd 62
5.4 Hệ thống vận chuyển và phân phối gió - 525 332v EšESEvevrkeersrsrkd 63 5.4.1 Tính hệ thống đường cung cấp giÓ tƯƠI - se 3 cEsteveererseseed 64 5.4.2 Thiết kế hệ thống đường dẫn gió lạnh - - 5s +s#£vE+E+veererxeveed 68 5.4.3 Thiết kế hệ thống đường hút gió thải . - - s2 svcvEvrvesreei 71
Trang 55.7 Lắp đặt - vận hành - bảo dưỡng - sửa chữa hệ thống .- - 5 2 ssa 81
5.7.3 Công tác bảo dưỡng và sửa chữỮa HH HH rà 87
Chuong 6 KET QUA VA BAN LUAN oviecccccscsscsssssssssssesescssssssssssssssesssnsseseseseeen 89
6.2 Tính Sơ bộ về giá thành - - 26h93 E931 v9 3 1v BgE vn rèi 89 6.3 Kết luận _ đề xuất ý kiến 1s ST SE SE Hye ret 91 TAI LIEU THAM KHAO uucecccccscsccsscscssssessssssscsssvscssssesesessscsesvsvevssesssesessssanscssevens 92 BẢNG KẾT QUÁ, PHỤ LỤC, BẢN VẼ 6 n9 2111 E11 xkrkeerrxrrkd 93
Trang 61.1 Sự hình thành và phát triỀn của kỹ thuật điều hòa không khí
Đề cân bằng, điều chỉnh không khí trong môi trường sống, từ xa xưa con người đã biết sử dụng các biện pháp để tác động vào nó như: đốt lửa sưởi ấm mùa đông, dùng quạt gió để làm mát, hay tìm các hang động mát mẻ, ấm cúng để ở Tuy nhiên vẫn chưa hề có khái niệm và hiểu biết về thông gió và điều hòa
không khí Mãi đến năm 1845, một Bác sĩ người Mỹ tên John Gorrie đã chế tạo ra máy nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông Chính sự
kiện này đã làm ông nỗi tiếng và đi vào lịch sử của ngành kỹ thuật điều hòa không
khí Từ đó khái niệm về điều hòa không khí được hình thành và ngày càng nhiều
công trình nghiên cứu, tìm hiểu về điều hòa không khí và ứng dụng của nó trong đời sống Bởi vậy ngành kỹ thuật điều hòa không khí ngày càng được hoàn thiện và
phát triên mạnh mẽ cho đến ngày nay nó đã trở thành một bộ phận không thể thiếu
đối với cuộc sống con người Sự có mặt của điều hòa không khí và chất lượng của
nó đã trở thành một tiêu chí để đánh giá mức độ hiện đại và chất lượng của một
công trình cũng như của cuộc sống ngày nay
1.2 Mục đích — ý nghĩa của điều hòa không khí
Nước ta có khí hậu tương đối phức tạp, ở miền Bắc từ đèo Hải Vân trở ra có
2 mùa rõ rệt, mùa hè nóng âm, mùa đông lại giá rét có khi còn có Tuyết ở một số nơi Ở miền Trung và miền Nam lại nóng âm quanh năm Chính vì vậy luôn làm cho con người mất cảm giác thỏa mái khi làm việc và nghỉ ngơi kèm theo đó là sự
mệt mỏi, dễ mắc các bệnh về đường hô hấp ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của
con người Kỹ thuật điều hòa không khí có thê giải quyết tốt được vẫn đề trên Điều
hòa không khí là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra trong không gian điều hòa một
môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ âm, vận tốc gid nam trong pham
vi ôn định phù hợp với sự thích nghỉ của cơ thê con người trong từng điều kiện sinh hoạt làm việc cụ thể khác nhau Nó tạo ra cảm giác thỏa mái sảng khoái cho con người, không nóng bức vê mùa hè, không lạnh giá về mùa đông, cung cầp đủ dưỡng
Trang 7không khi
Ngoài mục đích tạo điều kiện tiện nghi cho cơ thể con n1PưƯời, điều hòa không
khí còn nhằm phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác
Cùng với quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, các ngành nghề ngày càng được phát triển và mở rộng và kéo theo đó là sự phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí Một số ngành sản xuất có công nghệ đặc biệt nó đòi hỏi phải có
một chế độ nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí phù hợp Điều này chỉ có kỹ
thuật điều hòa không khí mới có khả năng đáp ứng được Ngành công nghiệp sợi
đòi hỏi độ âm phải thật thích hợp Ngành cơ khí chính xác chế tạo dụng cụ đo
lường, dụng cụ quang học thì yêu cầu về nhiệt độ độ âm, độ sạch của không khí Ngành công nghiệp sản xuất thuốc lá cũng đòi hỏi có một môi truờng sản xuất có
nhiệt độ và độ âm thích hợp Còn rất nhiều qui trình công nghệ đòi hỏi phải áp
dụng kỹ thuật điều hòa không khí mới có thể sản xuất hiệu quả được
Như vậy kỹ thuật điều hòa không khí không chỉ là một công cụ đắc lực phục
vụ cho nhu câu thiết yếu cuộc sống của con người mà nó còn có mặt trong mọi lĩnh vực kinh tế Nó đóng một phần không nhỏ vào việc nâng cao chất lựong cuộc sống của con người, nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm của các ngành
sản xuất công nghiệp Tuy nhiên, vốn đầu tư và chỉ phí vận hành một hệ thống điều hòa là không nhỏ Và để đảm bảo tính kỹ thuật, tính kinh tế, thì nhiệm vụ đạt ra đối với người Kỹ sư thiết kế là phải tính toán chính xác tải nhiệt, chọn được phương án
thiết kế hợp lý vừa đảm bảo đáp ứng được tuổi thọ, các thông số yêu cầu, vừa tiết kiệm được vốn đầu tư ban đầu mà lại vận hành đơn giản và tiết kiệm năng lượng
1.3 Một số hệ thống điều hòa không khí được sử dụng phố biến hiện nay
Sau một thời gian hình thành và phát triển, đến nay kỹ thuật điều hòa không
khí ngày càng được hoàn thiện có đầy đủ các chức năng hiện đại với nhiều mẫu mã
chúng loại khác nhau
Trang 8Do tính chất phức tạp, đa dạng của không gian điều hòa và cũng để đáp ứng
nhu cầu đòi hỏi của các chủ đầu tư hiện nay các Nhà sản xuất đã đưa ra các hệ thống điều hòa không khí với nhiều mẫu mã chủng loại, tính năng ưu việt khác nhau
Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hòa không khí nhưng thường phố biến hơn là phân loại theo tính tập trung và theo chất tải lạnh Ta chọn cách phân loại
theo tính tập trung Theo cách này thì hệ thông điều hòa sẽ được chia làm 3 loại:
+ Hệ thống điều hòa cục bộ
+ Hệ thống điều hòa tô hợp gọn
+ Hệ thống điều hòa trung tâm nước
1.3.1 Hệ thống điều hòa cục bộ
Hệ thống điều hòa cục bộ là hệ thống điều hòa không khí trong phạm vi hẹp Thường là một phòng riêng độc lập hoặc một vài phòng nhỏ
> Ưuđiểm:
Máy hoạt động hoàn toàn tự động, lắp đặt vận hành, bảo trì bảo dưỡng, sửa
chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy lớn, giá thành rẻ
> Nhược điểm:
Chỉ áp dụng phù hợp cho những không gian nhỏ rất khó áp dụng cho các phòng lớn, hội trường, nhà hàng, khách sạn, ngoài ra tính thắm mỹ của công trình không cao
Hiện nay trên thị trường sử dụng phô biến 2 loại: Điều hòa cửa số và điều hòa tách
1.3.1.1 Máy điều hòa cửa số
Máy điều hòa cửa số thường được gắn trên tường giống như cửa sô Đây là dạng máy điều hòa nhỏ gọn cả về năng suất lạnh về kích thước cũng như khối lượng Tất cá các thiết bị chính của nó như: máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt
Trang 9
- Có chế độ sưởi âm vào mùa đông bằng bơm nhiệt
- Có khả năng lẫy gió tươi
- Có thể điều chỉnh nhiệt độ phòng bằng thermorstat với giải điều chỉnh lớn
- Giá thành rẻ, vốn đầu tư thấp
> Nhược điểm:
- Độ âm tự biến đổi theo từng chế độ điều chỉnh bởi vậy mà không thê khống chế được độ âm
- Khả năng làm sạch không khí kém
- Máy hoạt động có độ ồn cao
- Khó bồ trí trong phòng, thường phải đục một khoảng tường có kích thước bằng kích thước của máy để đặt máy
Trang 10nén thường được đặt bên trong cụm dàn nóng Dàn lạnh có chứa bộ điều khiến
jm
- Có thể lắp đặt ở nhiều không gian, vị trí khác nhau
- Có nhiều kiểu dàn lạnh cho phép người sử dụng có thể lựa chọn được dạng
phù hợp nhất cho công trình
- Sử dụng tiện lợi cho không gian nhỏ hẹp, đặc biệt đối với các hộ gia đình
- Sử dụng, bảo dưỡng, sửa chữa, lắp đặt đơn giản dé dàng, giá thành rẻ
> Nhược điểm:
- Chênh lệch độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh bị hạn chế
- Công suất của loại máy này bị hạn chế
- Tính thầm mỹ của công trình không cao dễ phá vỡ cảnh quan kiến trúc 1.3.2 Hệ thống điều hòa tô hợp gọn
Hệ thống điều hòa không khí tổ hợp gọn là hệ thống điều hòa có kích thước
trung bình bố trí gọn thành các tô hợp thiết bị có năng suất lạnh tương đối lớn
Trang 11trung bình và lớn, nó chủ yếu được dùng trong công nghiệp và thương nghiệp
- Đặc điểm của loại máy này là: cụm dàn nóng và dàn lạnh được gan vỚi
nhau thành một khối duy nhất Quạt dàn lạnh là loại quạt li tâm có cột áp cao Trong máy được bồ trí ống phân phối gió tươi và gió hồi Máy có thể lắp đặt ở mái băng của phòng điều hòa, ở ban công hoặc mái hiên rồi tiến hành bố trí đường ống gió
cấp và gió hồi hợp lý là được
> May điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước:
- Máy này có bình ngưng giải nhiệt nước nên rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích và không gian lắp đặt Tất cả các thiết bị được bố trí thành một tô hợp gọn hoàn chỉnh
% Ưu điểm:
- Được sản suất hàng loạt, lắp rấp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy, tuôi thọ, tự động hóa cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nước
làm mát và hệ thống ống gió nếu cần là có thể hoạt động được
- Vận hành trong điều kiện tải thay đôi
- Có thê bố trí dé dang cho các phân xưởng sản xuất, cửa hàng, siêu thị và
các không gian có thể chấp nhận độ ồn cao
$% Nhược điểm:
- Hoạt động có độ Ổn cao
- Công suất bị hạn chế
- Yêu cầu phải cấp nguồn nước làm mát nên phức tạp hơn
1.3.2.2 Máy điều hòa VRV
Do các hệ thống ống gio CAV và VAV sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ,
độ âm phòng quá cồng kênh, tốn nhiều không gian và diện tích lắp đặt, tốn nhiều
vật liệu để làm ống nên hãng Daikin của Nhật bán đưa ra giải pháp VRV VRV là
điều chỉnh năng suất lạnh thông qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất Thực chất
Trang 12- Tổ ngưng tụ gồm 2 máy nén trong đó 1 máy nén điều chỉnh năng suất lạnh
theo kiéu on — off, 1 may điều chỉnh bậc theo may biến tần nên số bậc điều chỉnh từ 0+100% gồm 21 bậc điều chỉnh đảm bảo năng lượng tiết kiệm một cách hiệu quả
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với nhu cầu từng vùng, kết nối trong mạng điều khiến trung tâm BMS
- Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các
mạng đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ (7kW) đến hàng ngàn kW
cho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với nhiều phòng đa chức năng
- VRV giải quyết tốt vẫn đề hồi dầu về máy nén do có cụm dàn nóng có thể
đặt cao hơn dàn lạnh tới 50 m các dàn lạnh có thể đặt cách nhau tới 15 m, đường
ống dẫn môi chất từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa nhất có thể tới 150 m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng cho các tòa nhà cao tầng, nhà hàng, khách sạn, các công trình lớn
- Do sử dụng máy biến tần để điều chỉnh năng suất lạnh nên hệ số lạnh
không những được cải thiện mà còn vượt nhiều máy thông dụng.
Trang 13bị tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại trung tâm qua Internet
- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRV rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố
trí trên tầng thượng hoặc bên sườn nhà còn đường ống dẫn môi chất lạnh nhỏ gọn
hơn nhiều so với đường ống nước lạnh và đường ống gío
- Hệ thông VRV có tới 9 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa 6 cấp năng suất lạnh rất đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu kiến trúc khác
nhau đáp ứng thâm mỹ đa dạng của khách hàng
- Với hệ thống VRV có thê kết hợp làm lạnh và sưởi ấm phòng trong cùng
một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao
> Nhược điểm:
- Hệ thống VRV thi công lắp đặt đòi hỏi công nhân có trình độ kỹ thuật
- Vốn đầu tư ban đầu cao nên chủ yếu phục vụ cho điều hòa tiện nghi yêu cầu chất lượng cao
- Do sử dụng môi chất lạnh Freon nên khả năng đảm bảo cho con người và môi trường không cao
1.3.2.3 Hệ thống điều hòa trung tâm nước
Hệ thống điều hòa trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh 7°C để làm
lạnh không khí qua các dàn trao đôi nhiệt AHU và FCU Hệ thống bao gồm:
- Máy làm lạnh nước (Water Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh
- Hệ thống ống dẫn nước lạnh
- Hệ thống nước giải nhiệt
- Các dàn trao đôi nhiệt để làm lạnh mùa hè, sưởi 4m mua đông
- Hệ thống ống gió và vận chuyên phân phối khí
- Hệ thống tiêu âm, giảm âm
- Hệ thống lọc bụi và thanh trùng.
Trang 142 A L
Hình 4.4 /!ệ thống điều hòa trung tâm nước
Máy làm lạnh nước có 2 loại: Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước và máy làm lạnh nước giải nhiệt gió
> Ưuđiểm:
- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do
rò rỉ môi chất ra ngoài vì nước không độc hại
- Có thé khống chế nhiệt âm trong không gian điều hòa theo từng phòng
riêng rẽ, ôn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất
- Thích hợp cho các tòa nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và
mọi kiến trúc mà không sợ phá vỡ cảnh quan
- Ống nước nhỏ hơn ống gío rất nhiều nên tiết kiệm được vật liệu xây dựng
- Có khả năng cung cấp không khí có độ sạch cao đáp ứng mọi nhu cầu đề ra
- Sử dụng nôi hơi để sưởi ấm vào mùa đông
- Năng suất gần như không bị hạn chế
- Vốn đầu tư ban đầu không cao
> Nhược điểm:
- Lắp đặt đòi hỏi phải có đội ngũ công nhân lành nghề có trình độ cao
- Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên tôn thất exergy lớn
- Hệ thống cần phải định kỳ sửa chữa bảo dưỡng.
Trang 15Chương 2 CÔNG TRÌNH LÁP DAT HE THONG DIEU HÒA KHONG KHI VA CHON CAC THONG SO THIET KE
2.1 Giới thiệu về công trình lắp đặt hệ thống điều hòa không khí
Công trình “Trung tâm Văn hóa Lạc Hồng” là một tòa nhà lớn với kiến trúc hiện đại bao gồm 8 tầng (kể cá tầng hầm và tầng mái), cao trên 32 m, được xây dựng trên khuôn viên rộng khoảng 2000 m Trong đó diện tích xây dựng khoảng
1100 mỶ với chiều cao 5m mỗi tang, tọa lạc tại địa chỉ: 91B2, đường Phạm Văn Hai, phường 3, quận Tân bình, thành phố Hồ Chí Minh Tòa nhà có 2 mặt tiền, hướng
Đông quay ra đường Phạm Văn Hai, hướng Bắc quay ra hẻm dân cư rộng 6m Công
trình hoàn thành sẽ là một địa điểm kinh doanh buôn bán, vui chơi giải trí của nhân
dân trong phường
Tòa nhà được xây dựng bằng kết cầu bê tông dầm chịu lực vừng chắc, tường bao được xây bởi lớp gạch thẻ dày khoảng 200 mm bên ngoài được chát 2 lớp vữa
day 20 mm va ba matit rồi sơn màu lên Các sàn trần đều được đồ bằng bê tông cốt
thép chịu lực, phía dưới trần 700 mm là một lớp trần giả bằng thạch cao Tòa nhà có
tất cả 5 cầu thang, bao gồm 2 thang máy và 3 thang bộ chạy suốt từ tầng trệt đến
tầng mái Bên ngoài mặt tiền phía đông và phía bắc của tòa nhà được ốp vách kính
2 lớp an toàn màu xanh ngọc theo mặt trụ tròn, ngoài ra một phần của vách phía bắc
còn được thiết kế tắm hợp kim nhôm khung sắt Trên tầng mái được thiết kế mái vòm tròn băng bê tông, bằng kính và một số giếng trời để lẫy ánh sáng tự nhiên cho khu vực café ở tầng thượng Với kiến trúc như vậy thì tòa nhà “Trung tâm Văn hóa Lạc Hồng” là một công trình có kiến trúc rất đẹp và hiện đại Cau trúc của công trình như sau:
- Tang hầm được bố trí sâu so với mặt đất 1.4 m và chiều cao so với mặt đất
là 1.4 m, diện tích khoảng 300 mỂ là nơi để xe của công nhân viên trong trung tâm
và làm kho chứa
Trang 16- Tầng trệt kế tiếp tầng hầm với diện tích hơn 1000 mỸ, chiều cao 5m (tính từ sàn lên) Tầng này có 2 lối vào, 1 ở phía Đông, 1 ở phía Bắc của tòa nhà Toàn bộ không gian tầng trệt dùng làm siêu thị và khu trưng bày ngắn hạn
- Tầng 1: sàn cách mặt đất 6,4 m với điện tích khoảng 1100 m” chủ yếu dùng
làm khu thương mại và sảnh tầng Khi nhìn từ bên ngoài vào thì kết câu từ tầng 1 đến tầng 4 đều có hình dáng như nhau chỉ có một số đặc điểm riêng khác biệt chút
ít Và bắt đầu từ tầng này đến tầng 4 thì diện tích kính được sử dụng rất nhiều ở bề mặt phía Đông và phía Bắc tòa nhà
- Tầng 2, 3 có kiến trúc giống hệt nhau Diện tích nền khoảng 1100 mÝ cũng
chủ yếu dùng làm khu thương mại và sảnh tầng
- Tầng 4 với điện tích sàn 1100 m” được dùng để làm khu chiếu phim Nó
bao gồm 2 phòng chiếu phim, 1 phòng 150 chỗ, 1 phòng 109 chỗ, phần diện tích còn lại là sảnh tầng
- Tầng thượng, diện tích sàn 1100 m” được dùng làm khu Caf giải khát và khu vui chơi giải trí bao gồm các trò chơi điện tử cao cấp
- Tầng mái bao gồm mái vòm tròn được đồ bằng bê tông, mái vòm kính và các giếng trời để lây ánh sáng tự nhiên phục vụ cho khu café ở tầng thượng Ngoài
ra còn có bề nước, phòng kỹ thuật thang máy
> Kết cầu tường bao của công trình:
Bảng 2.1 Kết câu của tường bao:
3 Vira x1 mang 10 0,93 dựng của tường
Trang 17K Ẩ > A A
> Két cau của trần nên:
Bang 2.1 Két cau cua tran nén:
X Kk +, re
> Két cau của mái:
Mái của tòa nhà được thiệt kê bao gôm cả trân mái băng, mái vòm băng bê tông và mái vòm băng kính
+, Mái bằng, vòm băng bê tông:
Bảng 2.3 Kêt câu của mãi:
Hình 2.3 Cấu trúc xây
dung cua mai
Trang 18
Bảng 2.4 Kết cầu giếng trời:
Trang 19
Hình ảnh phối cảnh tòa nhà
Trang 202.2 Chọn các thông số thiết kế
Để thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho công trình ta cần xác định các thông số tính toán thiết kế Các thông số tính toán thiết kế bao gồm:
- Nhiệt độ, t ( C)
- Độ âm tương đối của không khí, @ (%)
- Tốc độ chuyên động của không khí trong phòng, (m/s)
- Lượng không khí tươi cần cung cấp, Lụ (m⁄s)
2.2.1 Chọn thông số thiết kế trong nhà
Do đặc điểm địa lí, khí hậu của TP Hồ Chí Minh không có mùa đông cho nên đồ án chỉ tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí để làm lạnh cho mùa
hè
> Nhiệt độ, độ âm yêu câu:
Theo tiêu chuân Việt Nam TCVN 5687-1992 (bảng 1.1.[1]), yêu cầu tiện
nghi của con người được chọn như sau:
- Nhiệt độ không khí trong nhà, tr = 25°C
- Độ âm tương đối không khí trong nhà, ọ = 65 %
Từ các thông số trên, dựa vào đồ thị ¡ - d của không khí âm ta tìm được các
thông số còn lại:
- EntanpI của không khí trong nhà, I; = 58 kj/kg
- Độ chứa hơi của không khí trong nhà, dry = 13 g/kg không khí khô
> Gió tươi và hệ số thay đôi không khí:
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992 (bảng 1.4.[1]), lượng gió tươi cần cho 1 người trong 1 giờ phần lớn đối với các công trình là 20 mỉ” Tuy nhiên lượng gió tươi này không được thấp hơn 10% lượng gió tuần hoàn Tức là việc cấp gió tươi cho công trình phải đáp ứng được 2 điều kiện:
- Đạt tối thiêu 20 m”/h.người
- Đạt tối thiểu 10% lưu lượng gió tuần hoàn (cần chú ý khi tính toán nhiệt
bằng phương pháp Carrier thì ta không cần phải tuân theo điều kiện này).Trong đó
lưu lượng không khí tuần hoàn bằng thể tích phòng nhân hệ số thay đôi không khí
Trang 21- Hệ số thay đôi không khí:
Theo bảng 1.4.[1], có giới thiệu một số giá trị định hướng về gió tươi và hệ
số thay đôi không khí đối với một số không gian điều hòa Ta có thể chọn như sau:
Bảng 2.5 Gió tươi và hệ số thay đôi không khí
og — | Hệ sô thay đôi không khí,
như phòng studio, phát thanh, ghi âm, rạp chiếu phim Độ ồn được Bộ Xây dựng
Việt Nam qui định trong tiêu chuẩn ngành 20 TCN 175-90
Theo bảng 1.5.[1], độ ồn cho phép cực đại có thé chon 14 30 + 50 dB
vậy cần phải chọn tốc độ gió cho phù hợp
Tốc độ gió phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ âm, trạng thái sức khỏe, thói quen Thông thường tốc độ gió tiện nghi được lấy trong khoảng 0,3 = 1,5 m/s
2.2.2 Chọn thông số thiết kế ngoài nhà
> Chọn cấp điều hòa
Theo mức độ quan trọng của công trình hệ thống điều hòa được chia làm 3 câp như sau:
Trang 22Điều hòa không khí cấp I: Là điều hòa tiện nghỉ có độ tin cậy cao nhất, nó duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà ở mọi phạm vi biến thiên nhiệt âm
ngoài trời cả về mùa hè và mùa đông
Điều hòa không khí cấp II: Là điều hòa tiện nghỉ có độ tin cậy trung bình, nó duy trì được các thông số vỉ khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 200h trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè và mùa đông
Điều hòa không khí cấp III: Là điều hòa tiện nghỉ có mức độ tin cậy thấp hơn
cả, nó duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 400h trong một năm
Ta thấy cấp điều hòa không khí quy định sai lệch cho phép các thông số trong nhà nhưng thực chất lại liên quan đến việc chọn thông số thiết kế ngoài trời nên ta cần xác định được cấp điều hòa để chọn các thông số thiết kế ngoài nhà
Điều hòa không khí cấp I tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chỉ phí đầu
tu, lap đặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hòa tiện
nghỉ đặc biệt quan trọng hoặc các công trình điều hòa công nghệ yêu cầu nghiêm
ngặt như: Lăng Bác, các phân xưởng sản xuất linh kiện điện tử, quang học, cơ khí
chính xác
Điều hòa không khí cấp II thường chỉ áp dụng cho các công trình chủ yếu như: Khách sạn 4-5 sao, bệnh viện quốc té
Điều hòa không khí cấp II có mức độ tin cậy thấp nhất tuy nhiên trên thực tế
nó lại được sử dụng nhiều nhất do mức độ đầu tư ban đầu thấp nhất Hầu hết các công trình dân dụng như: điều hòa không khí khách sạn, văn phòng, siêu thị, hội trường, rạp hát, rạp chiếu bóng, nhà ở chỉ cần chọn điều hòa cấp II là được
Qua việc phân tích đặc điểm của công trình “Trung tâm Văn hóa Lạc Hồng” và tìm hiểu các cấp điều hòa không khí cho thấy:
Đây là một trung tâm văn hóa lớn của nhân dân khu vực xung quanh Nó bao gồm cả các hoạt động dịch vụ thương mại và vui chơi giải trí Do vậy chỉ đòi hỏi đáp ứng được nhu câu tiện nghi cơ bản của con người nên ta chỉ cân chọn điêu hòa
Trang 23cap ILI dé tính toán thiết kế cho tòa nhà vì nó vừa đáp ứng được yêu cầu đề ra vừa
tiết kiệm chỉ phí đầu tư và chỉ phí vận hành cho chủ đầu tư
Vậy ta chọn điều hòa không khí cấp III để tính toán và thiết kế cho công trình này
> Chọn thông số thiết kế ngoài nhà:
Thông số thiết kế ngoài nhà chọn cho điều hòa cấp 3 căn cứ theo tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 5687-1992 biểu điễn trên đồ thị không khí âm
Điều kiện khí hậu lây theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088-85
Trang 24Trong đó:
tpmax: Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất
13.15: D6 4m lic 13-15h của tháng nóng nhất (theo TCVN 4088-1985)
Theo bảng 1.7.[1]
TP Hồ Chí Minh như sau:
- Nhiệt độ: † = tma„ = 34,6 °C
- Độ âm: 9 = 0n = 74 %
xác định được thông số tính toán ngoài trời cho khu vực
Từ các thông sô trên, dựa vào đồ thị 1-d ta xác định các thông sô còn lại:
Trang 25Chương 3 TĨNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ÂM
Trong không gian điều hòa luôn phát sinh nguồn nhiệt thừa và âm thừa Hệ thống điều hòa không khí có nhiệm vụ cung cấp không khí có trạng thái thích hợp
sau khi đã được xử lý nhiệt, âm vào không gian điều hòa để khử nhiệt thừa và âm
thừa đó Bằng cách này có thể giữ cho nhiệt độ và độ âm của không khí trong
phòng luôn ôn định ở mức đã chọn
Nguồn nhiệt thừa và âm thừa là tổng cộng các lượng nhiệt âm truyền qua kết cầu bao che của không gian phòng do chênh lệch nhiệt độ, áp suất riêng phần hơi nước trong không khí giữa bên ngoài và bên trong phòng, lượng nhiệt - âm thâm nhập vào phòng hoặc phát sinh ra ở bên trong phòng từ các nguồn nhiệt - ẩm khác như bức xạ mặt trời, thắp sắng, máy móc, cơ thể con nguoi
Có rất nhiều phương pháp tính cân bằng nhiệt âm khác nhau để xác định năng suất lạnh yêu cầu của hệ thống, tuy nhiên hiện nay phương pháp Carrier đang
được sử dụng rộng đãi nhất bởi tính chỉ tiết, khoa học và dễ hiểu của nó Chính bởi
vậy mà đồ án sử dụng phương pháp này đề tính toán
Công trình “Trung tâm Văn hóa Lạc Hồng” được xây dựng với mục đích dùng làm một địa điểm kinh doanh, mua bán, vui chơi giải trí cho người dân xung quanh khu vực Nó bao gồm: tang ham, tang trét, tang 1, tang 2, tang 3, tang 4, tang
thượng, tầng mái Trừ tầng hầm và tầng mái, các tầng còn lại đều có kiến trúc tương
tự nhau với mục đích sử dụng giống nhau nên trong quá trình tính toán ta có thé tinh cho một tâng còn các tầng khác tính tương tự Đặc biệt là tang 2 và tầng 3 giống hệt nhau nên ta có thể tính toán cho tầng 2 còn tầng 3 lẫy kết quả của tầng 2
Theo Carrler các nguồn nhiệt hiện thừa và nhiệt ẫn thừa được tính toán theo
sơ đồ dưới đây:
Trang 26
Nhiét hién thira Q,, do: Nhiét an thira Q,, do:
Hình 3.1 Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ấn theo Carrier
3.1 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ân thừa
3.1.1 Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời, Q¡¡
Với các công trình hiện đại ngày nay kính được sử dụng để làm vách bao che
ngoài việc để lẫy ánh sáng tự nhiên kính còn được sử dụng như một cách trang trí
để tăng vẻ đẹp tăng tính hiện đại của công trình Công trình “Trung tâm Văn hóa
Lạc Hồng” diện tích kính được sử dụng rất nhiều Tất cả các cửa số, cửa chính đều được làm bằng kính, ngoài ra mặt tiền hướng đông và bắc của tòa nhà hầu hết đều được ốp kính bao quanh, một số giếng trời trên tầng mái cũng được thiết kế bằng kính do vậy tổng diện tích kính sử dụng là rất lớn Điều này đã mang lại cho công trình một vẻ đẹp tất hiện đại và hào nhoáng tuy nhiên nó cũng gây tốn thất một lượng nhiệt tương đối lớn do bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ gây ra
Trang 27Nhiệt bức xạ qua kính được xác định theo biểu thức:
Trong đó:
n, : Hệ số tác động tức thời, n, = f{g,) với g, là giá trị mật độ (khối lượng
riêng) diện tích trung bình của toàn bộ kết cầu bao che (bao gồm: tường, trần, sàn) Gia tri cua g, tinh nhu sau:
O,,: Luong nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, W
Quy = F.Ry.&5 Egg: Emm: Exh Em: Er (3.1.2)
Rr: Bức xạ mặt trời qua kính vào phòng, (W/m) Giá trị của Rr phụ thuộc vào vĩ độ, tháng, hướng của kính, giờ trong ngày, độ cao so với mực nước biển
Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở bán cầu Nam ở vĩ độ 10, theo bảng 4.2 [1], chọn Rr„a„= 517 (W/m?)
e„: Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển Được tính theo biểu
thức:
£.=1+-'— 0,023 1000 (3.1.3)
TP Hồ Chí Minh có độ cao gần tương đương so với mặt nước biển nên ảnh hưởng
của độ cao so với mặt nước biển là không đáng kê nên có thê lẫy ¢,= 1
z„: Hệ số kê đến ảnh hưởng của độ chênh lệch 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°C, xác định theo biểu thức:
Trang 28/ —20
#„ =ÌT—
t;: Nhiệt độ đọng sương của tháng nóng nhat, t, = 31,5°C
Thay cac gia tri vào biểu thức 3.1.3 ta có:
.0,13 = 0,85
10
ø„„:Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không có mây mù thì z„ =1
e„: Hệ số ảnh hưởng của khung, khung kim loại chọn z„= 1,1
£„: Hệ số kính phụ thuộc vào màu sắc, kiểu loại kính khác kính cơ bản
Tòa nhà sử dụng 2 loại kính, các cửa sỐ và cửa ra vào sử dụng kính trong phăng dày 6 mm, còn kính ốp mặt tiền và kính lắp cho các giếng trời thì là kính
Calorex màu xanh ngọc dày 6 mm
Theo bảng 4.3.[1], chọn với kính ốp tường chọn z„=0,57 còn kính cửa chọn
#„= 0,94
e;: Hệ số mặt trời, kế đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có màn che bên
trong kính Tòa nhà này các cửa số và cửa chính đều được trang bị rèm che màu trung bình Theo bảng 4.4.[1 ], chọn e; = 0,65
G' = [(0.5 - 52).0,2].1300 + 2.(1100.0,2).2400
= 1146480 (kg)
Theo biểu thức (3.1.1) g, = eee = 544,76 (kg/m? san)
Trang 29Với g; = 544,76 hệ thống làm việc khoảng 18/24h mỗi ngày, hầu hết các cửa
số, cửa chính tòa nhà đều ở hướng Nam và Bắc và đều được trang bị dèm che màu trung bình Còn kính ốp ở mặt tiền hướng Đông và Bắc thì không có màn che Theo
bảng 4.6 và 4.7.[1] ta chọn định hướng giá trị cua n, = 0,76
Với các hé s6: Rrmax = 517 W/m’ ¢,= 1, z„= 0,88, z„ =1, e„= 1,1e„= 0,94
(hoặc 0,57), = 0,65 xác định ở trên, ta thay vào biểu thức (3.1) để tính nhiệt tải Tầng 1 có tổng diện tích kính (tính cả cửa số, cửa chính và kính ốp mặt tiền) la: Fy = 150 (m’), F, = 45 (m’)
Các tầng khác tính toán tương tự và cho kết quả ở phụ lục 1
3.1.2 Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ, Q;
Mái bằng của phòng điều hòa có 3 dạng: Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong tòa nhà điều hòa khi đó Az=0,Q, =0, Phía trên phòng điều hòa đang tính toán là phòng không điều hòa khi đó Az=0.5(„ —¿„), k lẫy theo bảng 4.15.[1], trường hợp trần mái có bức xạ mặt trời (tầng thượng) thì lượng nhiệt truyền vào phòng gồm 2 thành phần: do bức xạ mặt trời và do chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong nhà và ngoài nhà
Đối với tòa nhà này thì xảy ra cả 3 trường hợp trên, một phần của tầng 4 sẽ phải tính toán theo trường hợp 2 (vì một phần không gian ở tầng thượng không được điều hòa), còn tầng thượng sẽ phải tính toán theo trường hợp 3 Tuy nhiên ở
tầng thượng chỉ có diện tích khu “Trò chơi điện tử cao cấp” là được thiết kế hệ thống điều hòa
* Tính toán cho tầng thượng tòa nhà theo trường hợp 3:
Dưới tác dụng của bức xạ mặt trời mái dần dan nóng lên do hấp thụ nhiệt Một phần lượng nhiệt hấp thụ tỏa ngay vào không khí ngoài trời do bức xạ và đối
Trang 30lưu Một phân truyền qua kết cấu mái vào trong phòng điều hòa và tỏa vào trong đó
bằng đối lưu và dẫn nhiệt Chính vì lý do này mà ta cần phải đi xác định lượng nhiệt
E: Diện tích trần, khu “Trò chơi điện tử cao cấp” có: F=145 (m')
A;¿: Hiệu nhiệt độ tương đương Xác định theo biểu thức:
N
ty: Nhiệt độ không khí ngoài trời, ty = 34,6 °C
tr: Nhiệt độ không khí bên trong không gian điều hòa, tr = 25 °C
e, : Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời Trần của khu vực này chính là mái vòm
được đồ băng bê tông sơn vàng nên tra bảng 4.10.[1], e¿=0,44
On: Hé sé toa nhiệt phía ngoài không khí, ơœy = 20 (W/mˆK)
Ry
Ry: Bite xa mat troi dén bén ngoai mat kinh, Ry = 088
Với Rr: Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hòa, Rr = 517
Ry = SƯ = 587,5 0,88 3
Vay theo (3.2.1) c6: Aig = (34,6 — 25) + _ = 22,5
k: Hệ sô truyền nhiệt qua mái, phụ thuộc vào kết câu xây dựng của mãi 1- Lép son cach âm
Trang 31phía trên nó không được thiết kế điều hòa không khí
Tính toán cho trường hợp này tương tự như trường hợp trên chỉ khác một số chỉ tiết sau:
Kết quả tính toán được cho ở phụ lục 2
3.1.3 Nhiệt hiện truyền qua vách, Q›;
Nhiệt truyền qua vách Q›;; bao gồm 2 thành phần:
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà At = ty - tr
- Do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên ta coi lượng nhiệt này là không
đáng kể Nên nhiệt truyền qua vách chủ yếu là do chênh lệch nhiệt độ giữa bên
trong và bên ngoài nhà
Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức sau:
= Qort + Qr2e + Qr2x , (W)
Trong đó:
k;: Hé số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính, W/m”K
E¡: Diện tích tường, cửa, kính tương ứng, m”
Trang 323.1.3.1 Nhiệt truyền tường, Qz;¿
Nhiệt truyền qua tường được xác định theo biểu thức:
ö;: Độ dày lớp vật liệu thứ 1 của cầu trúc tường, m
À;: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ 1 của cầu trúc tường, W/mK
Theo bảng 2.1, hình 2.1 ta xác định được hệ số truyền nhiệt k của tường bao:
- Với tường tiếp xúc với không khí ngoài trời:
At: Độ chênh lệch nhiệt độ, K
- Đối với tường tiếp xúc với không khí ngoài trời:
Trang 33Các tầng khác tính tương tự và cho kết quả trong phụ lục 3
3.1.3.2 Nhiệt truyền qua kính cửa số, Qz;„
Nhiệt truyền qua kính cửa số được xác định theo biểu thức:
Qox = 3 k,.Fv.At, W (3.3.2)
Trong đó:
F,: Diện tích cửa số, mˆ
At: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà, At = ty — tr = 34,6 — 25 = 9,6
k,: Hé sé truyền nhiệt qua cửa kính, W/m K
Tòa nhà ngoài cửa số, cửa ra vào được làm bằng kính ngoài ra thì từ tầng 1
đến tầng mái đều có một diện tích kính khá lớn ở mặt tiền hướng đông và bắc của
tòa nhà Tuy nhiên kính sử dụng ở các cửa và kính ốp tường là khác nhau Cửa dùng
kính trong phẳng dày 6 mm, tường ốp kính Calorex 2 lớp màu xanh ngọc Ngoài ra
ở phía trên tầng thượng có sử dụng kính làm giếng trời (với diện tích F = 180 m?) Tra bảng 4.13.[1], ta có:
- Với kính cửa số: kị = 5,89 (W/m”K)
- Với kính ốp tường: kạ = 2,89 (W/m”K)
- Với kính lắp trên giếng trời tang mai: k; =2,84 (W/m’K)
Trang 34+ Tính ví dụ cho tầng 1 tòa nhà:
Tầng 1 có tổng diện tích kính cửa số: F¡ = 45 mỶ và tông diện tích kính ốp
tường là F; = 150 mử
Vậy theo biểu thức (3.3.2) tổng lượng nhiệt truyền qua kính của tầng 1 là:
Qazy = F¡.kị.At + E¿.kạ At
= 45 5,89 9,6+ 150 2,89 9,6 = 6706,08 (W)
Các tầng khác tính tương tự và cho kết quả trong phụ lục 4
3.1.3.3 Nhiệt truyền qua cửa ra vào, Qz;
Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định theo biểu thức:
Q;¿c = 3 k Fe.At, W (3.3.3)
Trong đó:
F,: Diện tích cửa, m
At: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài cửa
- Với cửa tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời:
At = ty — tr = 34,6 — 25 = 9,6
- Với cửa tiếp xúc với hành lang đệm:
At=tụn-tr=29—-25 =4
k,: Hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m“K
Toàn bộ cửa ra vào của tòa nhà đều được làm bằng kính trong phang dày 6
mm Tra bang 4.13.[1] co k = 5,89 (W/m’K)
“+ Tinh vi dy cho tang 1 tda nha:
Toàn bộ cửa ra vào của tầng 1 đều không trực tiếp mở ra ngoài trời mà được
mở vào các hành lang do vậy ta có thể tính như sau:
- Diện tích cửa ra vào là F = 14 mỉ
- Hiệu nhiệt độ trong và ngoài cửa, At = 4
Vậy ta thay vào biểu thức (3.3.3) tính được Nhiệt truyền qua cửa ra vào là:
Q›¿c = 5,89 14 4 = 329,84 (W)
Các tầng còn lại tính toán tương tự và cho kết quả trong phụ lục 5
Trang 353.1.4 Nhiệt hiện truyền qua nên, Q;;
Nhiệt hiện truyền qua nền được xác định theo biểu thức sau:
Q2; = kuản.Fnàn.Át, W (3.4)
Trong đó:
Faà;: Diện tích nền, mÏ
At: Hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong phòng
k„a„: Hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền
Tra bang 4.15.[1], kya, = 2,78 (W/m’K)
Ở đây xảy ra 3 trường hợp:
Sàn ngay trên mặt đất, lẫy k của sàn bê tông dày 300 mm, At = ty — tr
Sàn đặt trên tầng hầm hoặc phòng không điều hòa, At = 0,5.(t\ — tr)
Sàn giữa 2 phòng điều hòa, Q›s = 0
Như vậy đối với tòa nhà này thì tầng trệt có sàn đặt trên tầng hầm còn lại các
tầng khác đều có sàn ở giữa 2 phòng điều hòa nên phần nhiệt này ta chỉ cần tính
Q›¿ =2,78 375 4,8 = 5004 (W)
Kết quả tính toán cho ở phụ lục 6
3.1.5 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng, Q›¡
Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng được xác định theo biểu thức sau:
Trong đó:
Q: Tổng nhiệt tỏa ra do chiếu sáng
Trang 36Q =Y1,25.N (đối với đèn huỳnh quang)
Và Q=YN (đối với đèn dây tóc)
Trong trường hợp chưa biết tông công suất đèn có thê chon:
Q = ¥1,25.q4.F
qa: Tiêu chuẩn chiếu sáng trên 1m? san, Theo [1, tr 171] chọn Ga = 12 Wim’? F: Dién tich cia san phong, m”
n,: Hé s6 tac dụng tức thời của đèn chiếu sáng
Với số giờ hoạt động của đèn là 16h/ngày và g, = 544,7 tra bảng 4.8.[1] có
n, = 0,16
nạ: Hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sang, theo [1, tr.172], chon ng = 1
“+ Tinh vi dy cho tang 1 tda nha:
- Dién tich cia san phong, F = 855 (m’)
- Tông công suât đèn có thê chon:
Q=Y1,25.q¿.F
=1,25 12.855 = 12825 (W)
Vậy theo biểu thức (3.5), nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng của tang:
Q:;= 0,16 1 12825 =2052 (W)
Các tầng khác tính tương tự và cho kết quả trong phụ lục 7
3.1.6 Nhiệt hiện tỏa ra do máy mốc, Q3;
Khi trong phòng được trang bị các máy móc thiết bị dụng cụ điện như: T1 vi,
máy tính, radio, may say, ban là, máy in, máy photo Các loại máy móc thiết bị này khi hoạt động sẽ tỏa ra một nguồn nhiệt Nguồn nhiệt này được xác định như sau:
Theo [1, tr.172] thì có 3 trường hợp xảy ra Ở đây ta tính toán đối với trường
hợp “động cơ điện và máy móc đều nằm trong phòng điều hòa”
7]
Trong đó:
N: Công suất điện ghi trên dụng cụ điện, W
rị: Hiệu suất động cơ day tải tra bảng 4.16.[1]
Trang 37Hầu hết các tầng sử dụng làm siêu thị và khu thương mại đều sử dụng các
máy tính có kèm theo các dàn âm thanh, tỉ vi và máy in Ngoài ra đối với tầng 4 thì
có 2 phòng chiếu phim 150 chỗ và 109 chỗ nên chỉ có máy chiếu Khu vực “Trò
chơi điện tử cao cấp” ở tầng thượng thì có thêm các máy tính và các máy trò chơi khác
$% Tính ví dụ cho tầng 1 tòa nhà:
Tầng I là khu vực dành cho các hoạt động thương mại nên các máy móc sử
dụng ở đây chủ yếu là máy tính, máy in và hệ thống âm thanh Có khoảng 10 máy
tính công suất 300 (W/máy), 3 máy in công suất 400 (W/máy) và hệ thống âm
thanh, ti vi khoảng 1800 (W)
- Công suất điện ghi trên dụng cụ điện:
N = 10.300+ 3.400+ 1800 = 6000(W)
- Hiệu suất động cơ đầy tải tra bang 4.16.[1], 7 = 0,7
Vậy theo biểu thức (3.6) nhiệt hiện tỏa ra do máy móc:
32 = = 8571,43 (W)
Các tầng khác tính tương tự và cho kết quả trong phụ lục 8
3.1.7 Nhiệt hiện và ẫn do người tỏa ra, Q¿
3.1.7.1, Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng, Qạạ
Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ và được
xác định theo biểu thức:
Trong đó:
n: Số người ở trong phòng điều hòa, tra theo bảng 4.17.[1]
Với tòa nhà này thì từ tang trệt đến tầng 3 đều sử dụng cho mục đích làm
siêu thị, khu trưng bày và khu thương mại nên đối với khu vực này có thê chọn định
hướng n = 6 (m”/người) Còn tầng 4, 2 phòng chiếu phim 259 chỗ nên chọn tổng số người trong 2 phòng này là 259 người, quầy vé và khu vực hành lang chọn n = 12 (m”/người) Khu “ Trò chơi điện tử cao cấp” chọn n = 4 (m”/người)
Trang 38q„: Nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người, W/người Theo bảng 4.18.[1] Với các loại cửa hàng chọn qụ = 65 W/người, với phòng chiếu phim chọn qạ = 63,5 W/người
n,: Hệ số tác động tức thời Theo bảng 4.8.[1], chọn n; = 0,16
nạ: Hệ số tác động không đồng thời (đối với các tòa nhà lớn)
Theo [1, tr.174] ta chọn nạ = 0,8
$% Tính ví dụ cho tầng 1 tòa nhà:
Tầng 1 có tổng diện tích sử dụng điều hòa là khoảng 855 m” và toàn bộ là sử
dụng đề làm khu thương mại nên ta có thê tính như sau:
Số người ở trong phòng điều hòa:
= = =143(người) lẫy n = 144 (người) Theo biểu thức (3.7.1), Nhiệt hiện do người toa vao tang 1:
Quan = 144 0,16 0,8 65 = 1198,08 (W)
Các tầng khác tính tương tự và cho kết quả trong phụ lục 9
3.1.7.2 Nhiệt ẫn do người tỏa ra, Q¿¿
Nhiệt ân do người tỏa ra được xác định theo biểu thức:
Trong đó:
n: Số người trong phòng điều hòa, (đã xác định ở trên)
qạ: Nhiệt ân do 1 người tỏa ra, W/người Theo bảng 4.18.[1] ta chọn được:
với các loại cửa hàng chọn qạ = 65 W/người, với phòng chiếu phim tầng 4 chọn qạ =
36 W/người
+ Tính ví dụ cho tầng 1 tòa nhà:
Số người ở trong phòng điều hòa:
n= 144 (người) Theo biểu thức (3.7.2), nhiệt ân do người tỏa vào tầng 1:
Qus = 144 65 = 9360 (W)
Các tầng khác tính toán tương tự và cho kết quả trong phụ lục 10
Trang 393.1.8 Nhiệt hiện và Ấn do gió tươi mang vào, Quy và Qạn
Đề đảm bảo nguồn oxi cho con người bên trong phòng điều hòa thì luôn có
một lượng gió tươi được cấp vào phòng Khi cấp gió tươi vào phòng thì gió tươi sẽ
tỏa ra một lượng nhiệt hiện Qạy và một lượng nhiệt ân Qạy,
Qer = Qin + Qan, W (3.8)
Qin = 1,2.n.L.(ty - tr), W (3.8.1)
Qan = 3,0.n.1.(dy — dr), W (3.8.2)
Trong đó:
n: Số người trong phòng điều hòa (đã xác định ở trên)
I: Lưu lượng không khí tươi cung cấp cho một người trong 1 giây, 1⁄s
Theo bảng 4.19.[1] chọn 1 = 5 (1⁄s.người) Riêng với phòng chiếu phim chọn | = 3
(1⁄s.người) vì không có người hút thuốc
ft tr: Nhiệt độ ngoài và trong phòng diéu hoa, ty = 34,6 °C, tp = 25 °C (theo bang 2.7)
dy, dr: Am dung ctia khéng khi ngoai va trong nha, dy = 26, dy = 13 g/kg (theo bang 2.7)
“+ Tinh vi dy cho tang 1 tda nha:
- Theo biểu thức (3.8.1), nhiệt hiện do gió tươi mang vào không gian tầng:
Các tầng khác tính tương tự và cho kết quả trong phụ lục 11
3.1.9 Nhiệt hiện và ấn do gío lọt mang vào, Qsạ và Qs¿
Thông thường không gian điều hòa phải được làm kín để chủ động kiểm soát
lượng gió tươi cấp cho phòng nhằm tiết kiệm năng lượng tuy nhiên luôn có hiện tượng rò lọt không khí qua các khe cửa sô, cửa ra vào và khi mở cửa Hiện tượng
Trang 40này càng xảy ra mạnh khi chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn Khí lạnh có xu hướng thoát ra ở phía dưới cửa và khí nóng ngoài trời lọt vào phía trên cửa Nhiệt hiện và nhiệt ân do ø1ó lọt mang vào được xác định như sau:
Qsn= 0,39.E.V.(ty - tr), W (3.9.1) Qsa= 0,84.€.V.(dy - dr), W (3.9.2)
Trong do :
V: Thể tích của phòng, m'
tn, tr: Nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hòa
dy, dr: Am dung của không khí ngoài và trong nhà, g/kg
š: Hệ số kinh nghiệm, xác định theo bảng 4.20.[1]
Các tầng của tòa nhà đều có thể tích trên 3000 mỶ nên ta chọn Š = 0,35
Nếu số nguoi ra vao nhiều, cửa đóng mở nhiều lần, bố sung thêm nhiệt hiện
và nhiệt ân sau:
bsh = Ì,23.Lp;.(fN - tr), W (3.9.3)
Qbsa = 3,00.Lis.(dn - dr), W (3.9.4) Trong đó:
n: SỐ người qua cửa trong l giờ
L,: Luong không khí lọt mỗi một lần mở cửa, mỶ /người, xác định theo bảng
4.21.[1]
Tất cả các cửa tại tòa nhà đều là cửa kính dang bản lề và giá sử số người qua cửa trong 1 giờ n = 200 người qua/h, riêng tầng 4 khu B và khu trò chơi điện tử cao cấp chọn 100, phòng chiếu phim ít người ra vào nên bỏ qua thanh phan Q,, Tir cdc thông số trên ta có thể chọn L„ = 3 m° /người
+ Tính ví dụ cho tầng 1 tòa nhà:
- Thể tích của tầng 1:
V = 855 4,4 = 3762 (m’)
- Nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hòa:ty = 34,6°C tr = 25°C
- Âm dung của không khí ngoài và trong nhà: dạ = 26, dy = 13 g/kg