Thiết kế hệ thống diều hòa không khí cho khách sạn SEASTAR

Chương 2 : TÍNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA, KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG Chương này nhằm tính toán các tổn thất nhiệt thừa và ẩm thừa cho từng không gian điều hoà của công trình để xác định năng suất lạ

Trang 5

Chương 2 : TÍNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA, KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG

Chương này nhằm tính toán các tổn thất nhiệt thừa và ẩm thừa cho từng không gian điều hoà của công trình để xác định năng suất lạnh yêu cầu của từng không gian điều hoà

và của tổng thể công trình,đồng thời kiểm tra hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu

Chương 3 : THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Thành lập sơ đồ điều hòa không khí phù hợp cho công trình, xác định các quá trình thay đổi trạng thái của không khí trên đồ thị I-d nhằm mục đích xác định các khâu cần xử

lí và năng suất của nó để đạt được trạng thái không khí cần thiết trước khi thổi vào phòng, làm cơ sở tính chọn thiết bị cho hệ thống điều hòa không khí

Chương 4 : TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG

Tính chọn công suất lạnh ứng với điều kiện vận hành,dựa vào công suất ta chọn dàn lạnh và dàn nóng cho công trình Ngoài ra, ta tính chọn đường ống dẫn môi chất, bộ chia gas

Chương 5 : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ

Dựa trên cơ sở tính toán sơ đồ điều hòa không khí ta tính chọn hệ thống phân phối không khí là các miệng hút,miệng thổi và hệ thống vận chuyển không khí là hệ thống đường ống, quạt

Trang 6

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Nguyễn Thọ Hảo Số thẻ sinh viên: 104120102

Lớp:12NL Khoa: CN Nhiệt – Điện lạnh Ngành: Nhiệt – Điện lạnh

1 Tên đề tài:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO

KHÁCH SẠN SEASTAR, ĐÀ NẴNG

2 Các số liệu ban đầu:

 Sử dụng số liệu từ bản vẽ xây dựng của tòa nhà

 Số người và máy móc thiết bị của mỗi phòng

 Nhiệt độ và độ ẩm của không khí tại Đà Nẵng: tN= 34,7oC;

N= 80,8 

 Các thông số kỹ thuật của các hãng điều hòa

3 Yêu cầu nội dung thuyết minh và tính toán:

 Chương 1: Tổng quan

 Chương 2: Tính nhiệt thừa - ẩm thừa và kiểm tra đọng sương

 Chương 3: Thiết lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí

 Chương 4: Tính chọn máy và thiết bị cho hệ thống

 Chương 5: Tính toán hệ thống đường ống gió

4 Các bản vẽ và đồ thị:

Bao gồm 5 bản vẽ:

 Bản vẽ số 1: Mặt bằng bố trí điều hòa không khí tầng 2 (khu hội nghị)

 Bản vẽ số 2: Mặt bằng bố trí điều hòa không khí tầng 4 - 11 (khu phòng ngủ)

Trang 7

 Bản vẽ số 3: Sơ đồ tuần hoàn một cấp – đồ thị I-d

 Bản vẽ số 4: Sơ đồ bố trí REFNET

 Bản vẽ số 5: Các thiết bị phụ

5 Họ tên người hướng dẫn: Thái Ngọc Sơn

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …… /……./201…

7 Ngày hoàn thành đồ án: …… /……./201…

Trang 8

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ và yêu cầu của sinh viên để kết thúc khoá học trước khi tốt nghiệp ra trường, đồng thời nó cũng giúp cho sinh viên tổng kết được những kiến thức

đã học trong suốt quá trình học tập, cũng như phần nào xác định được công việc mà mình

sẽ làm trong tương lai khi tốt nghiệp ra trường

Với đề tài “Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khách sạn SEASTAR– TP Đà Nẵng”, sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn về đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc tương lai sau này

Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nổ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận

tình của thầy: TS Thái Ngọc Sơn cùng các thầy cô khác trong khoa đến nay đồ án của em

đã được hoàn thành Mặc dù em đã cố gắng tìm tòi và học hỏi nhưng do kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót trong quá trình làm đồ án Em rất mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô và các bạn để em hoàn thiện hơn về kiến thức chuyên môn

Em xin chân thành cảm ơn thầy: TS Thái Ngọc Sơn đã tận tình hướng dẫn em trong

thời gian tìm hiểu và thực hiện Đề Tài Tốt Nghiệp này Sự hướng dẫn, góp ý tận tình của thầy đã là nguồn động viên to lớn giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài Và em cũng cảm ơn quý thầy cô trong khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập và thực hiện đề tài này

Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong Khoa Công nghệ Nhiệt - Điện Lạnh thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau

Trang 9

LỜI CAM ĐOAN

Với sự hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn và tham khảo các tài liệu em

đã hoàn thành đồ án của mình và xin cam kết rằng xin cam kết rằng:

- Các số liệu và công thức trích dẫn đều từ các tài liệu tham khảo đáng tin cậy đã đượckiểm chứng

- Tuân thủ các quy định của trường về cách thức trình bày đồ án

- Nội dung các phần trong đồ án được giảng viên hướng dẫn kiểm tra thường xuyên

- Không trích dẫn các tài liệu vi phạm pháp luật

Sinh viên thực hiện

Trang 10

MỤC LỤC

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Giới thiệu về công trình: 1

1.2 Giới thiệu điều hoà không khí: 1

1.2.1 Khái niệm về điều hoà không khí 1

1.2.2 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người 1

1.2.3 Ảnh hưởng của môi trường không khí đến sản xuất: 2

1.3 Phân loại hệ thống điều hòa không khí: 2

1.3.1 Giới thiệu cái loại hệ thống điều hòa không khí 2

1.3.2 Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí lắp đặt cho công trình: 4

1.4 Chọn thông số khí hậu cho công trình: 4

1.4.1 Chọn thông số thiết kế ngoài trời: 4

1.4.1.1 Chọn cấp hệ thống điều hòa: 4

1.4.1.2 Chọn thông số thiết kế ngoài trời: 5

1.4.2 Chọn thông số thiết kế trong nhà: 5

CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA, KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG 6

2.1 Xác định nhiệt thừa QT: 6

2.1.1 Nhiệt do máy móc và thiết bị điện tỏa ra Q1 6

2.1.2 Nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2 7

2.1.3 Nhiệt do người tỏa ra Q3 8

2.1.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào phòng Q4: 10

2.1.5 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5: 10

2.1.6 Nhiệt tỏa ra do bức xạ mặt trời vào phòng Q6: 10

Trang 11

2.1.6.1 Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61: 10

2.1.7 Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7 13

2.1.8.Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8: 14

2.1.8.1 Nhiệt truyền qua tường bao Q81tb: 15

2.1.8.2 Nhiệt truyền qua tường ngăn Q81tn: 17

2.1.8.3.Nhiệt thẩm thấu qua kính: 19

2.1.8.4 Nhiệt truyền qua nền đất Q82 20

2.2 Xác định lượng ẩm thừa WT: 23

2.2.1 Lượng ẩm do người tỏa ra W1 23

2.2.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2: 24

2.2.3 Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3: 24

2.2.4 Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4: 24

CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP, TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 25

3.1 Các sơ đồ điều hòa không khí mùa hè 25

3.1.1 Sơ đồ thẳng 25

3.1.2 Sơ đồ tuần hòa một cấp 25

3.1.3 Sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp 25

3.1.4 Sơ đồ có phun ẩm bổ sung : 26

3.2 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp: 27

3.2.1 Xác định điểm nút trên đồ thị: 27

3.2.2 Năng suất lạnh yêu cầu: 31

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG 33

4.1 Chọn hãng sản xuất: 33

4.2 Tính chọn dàn lạnh: 33

4.2.1 Kiểu dàn lạnh: 33

4.2.2 Chọn dàn lạnh: 34

4.2.2.1 Quy đổi năng suất lạnh giữa chế độ vận hành và chế độ trong catalogue 36

4.2.2.2 Quy đổi năng suất lạnh phụ thuộc chiều dài đường ống gas 36

4.2.2.3 Quy đổi năng suất lạnh phụ thuộc cao độ giữa dàn nóng và dàn lạnh 37

Trang 12

4.2.2.4 Chọn dàn lạnh 38

4.3 Chọn giàn nóng: 38

4.4 Tính chọn đường ống dẫn môi chất lạnh: 40

4.4.1 Nguyên tắc 40

4.4.2.Bảng tổng hợp kết quả 44

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG GIÓ 52

5.1 Giới thiệu hệ đường ống gió 52

5.1.1 Phân loại: 52

5.1.2 Chọn loại đường ống gió: 53

5.2 Tính toán, thiết kế hệ thống đường ống gió: 54

5.2.1 Phương pháp tính toán: 54

5.2.2 Đặc điểm công trình: 56

5.2.3 Tính toán thiết kế đường ống cấp gió tươi: 56

5.3 Tính toán, thiết kế miệng thổi, miệng hút 62

5.3.1 Lựa chọn kiểu miệng thổi, miệng hút: 62

5.3.2 Tính chọn: 63

5.4 Tính chọn quạt 65

5.4.1 Nhiệm vụ của quạt trong hệ thống điều hòa không khí 65

5.4.2 Phân loại và chọn quạt cho công trình 65

5.4.2.1 Phân loại 65

5.4.2.2 Chọn quạt 66

5.5 Chọn bộ tận dụng nhiệt (HRV-VAM): 67

5.6 Chọn miệng hút khói bếp và nhà vệ sinh 68

KẾT LUẬN 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

Trang 13

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1: Các khu vực cần điều hòa của công trình 1

Bảng 2.1 : Công suất các thiết bị điện 7

Bảng 2.2 Xác định giá trị R’’ 12

Bảng 2.4 Thông số vật liệu xây tường ngăn 17

Bảng 2.5 Tính tổng nhiệt thừa QT (Q8 đã kể đến ảnh hưởng do gió từ tầng thứ hai, mỗi tầng tăng Q8 lên 1% nhưng tổng không tăng quá 15%, theo T113/TL[3]) 22

Bảng 2.6 Tính lượng ẩm do người tỏa ra W1 23

Bảng 4.1: Chọn công suất và loại dàn lạnh (đã tính đến các hệ số hiệu chỉnh) 37

Bảng 4.2: Chọn công suất và loại dàn nóng 40

Bảng 5.3: Kêt quả tính và chọn miệng thổi miệng hút cho tầng 4 - 11 64

Bảng 5.4: Bảng lưu lượng, cột áp các và chọn quạt cho các tầng 67

Hình 4.1: Bộ chia gas và đường ống cho cụm dàn nóng số 1 44

Hình 5.4 Bảng giá của thiệt bị HRV (tra theo catalogue) 68

DANH SÁCH KÍ HIỆU

Trang 14

Q - Lưu lượng không khí tươi; nhiệt lượng

Vk - Lượng khí CO2 do con người thải ra thông qua hoạt động hít thở

- Nồng độ CO2 cho phép trong không gian cần điều hòa

a - Nồng độ CO2 trong không khí môi trường xung quanh

tT, T - Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng

tN, N - Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí ở ngoài trời

tmax,  max - Là nhiệt độ và độ ẩm trung bình của tháng nóng nhất trong năm

ki - Hệ số truyền nhiệt của lớp thứ i

Fi - Diện tích lớp thứ i

N - Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt bên ngoài của kết cấu bao che

RT - Nhiệt trở tỏa nhiệt giữa vách trong với không khí trong nhà

T - Hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che

i - Bề dày của lớp vật liệu thứ i

i - Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i

Qtỏa - Nhiệt do các nguồn nhiệt có trong không gian điều hòa tỏa ra

Q t - Nhiệt truyền qua kết cấu bao che do chênh nhiệt độ

Qbx - Nhiệt truyền qua kết cấu bao che do bức xạ

Trang 15

QT - Nhiệt thừa trong không gian điều hòa; 1, 2, 3, 4- Hệ số kể đến độ trong suốt của kính, độ bẩn của kính, độ che khuất của cửa và của hệ thống che nắng

qbx - Cường độ bức xạ mặt trời

- Hệ số hấp thụ của kết cấu bao che

Q1, Q2, Q3 - Nhiệt do đèn, người, máy tỏa ra

g - Lượng ẩm do một người tỏa ra

q - Lượng nhiệt do một người tỏa ra

W - Năng suất làm khô

p1 - Tổn thất áp suất trên một mét chiều dài

l - Chiều dài

pms - Tổn thất áp suất do ma sát

ltđ - Chiều dài tương đương

pc - Tổn thất áp suất do cục bộ

Trang 17

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về công trình:

Khách sạn SEASTAR là công trình được xây dựng tại đường Võ Nguyên Giáp, thành phố Đà Nẵng Tòa nhà gồm 12 tầng, diện tích mặt bằng 522m2 trong đó gồm có 64 phòng ngủ các loại, 1 khu nhà hàng, 1 khu hội nghị,

Bảng 1.1: Các khu vực cần điều hòa của công trình

1.2 Giới thiệu điều hoà không khí:

1.2.1 Khái niệm về điều hoà không khí

Điều hòa không khí là quá trình sưởi ấm hoặc làm mát không gian cần xử lí không khí, trong đó các thông số về nhiệt độ và độ ẩm tương đối, sự tuần hoàn lưu thông phân phối không khí, độ sạch bụi, cũng như các tạp chất hóa học, tiếng ồn…được điều chỉnh trong phạm vi cho trước theo yêu cầu của không gian cần điều hòa mà không phụ thuộc vào các điều kiện thời tiết đang diễn ra ở bên ngoài không gian điều hòa Đối với công trình

là khách sạn như thế này thì yêu cầu của nó là duy trì nhiệt độ ở mức ổn định

1.2.2 Ảnh hưởng của trạng thái không khí tới con người

Trang 18

trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trường qua 2 hình thức: truyền nhiệt và tỏa ẩm

- Nhiệt độ thích hợp nằm trong khoảng 22-270C

1.2.3 Ảnh hưởng của môi trường không khí đến sản xuất:

Các thông số môi trường ảnh hưởng đến con người, điều này tác động năng suất làm việc và chất lượng sản phẩm có thể trực tiếp hoặc gián tiếp

1.3 Phân loại hệ thống điều hòa không khí:

1.3.1 Giới thiệu cái loại hệ thống điều hòa không khí

- Công suất hạn chế (từ 9.000 Btu/h ÷ 60.000 Btu/h);

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

- Đối với công trình lớn, rất dễ phá vỡ kiến trúc công trình

- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao, nhất là ngày trời nóng

Hệ thống kiểu phân tán:

Máy điều hòa phân tán là máy điều hòa mà khâu xử lý không khí phân tán nhiều nơi

Có 2 dạng phổ biến:

 Máy điều hòa kiểu VRV

 Máy điều hòa kiểu làm lạnh bằng nước “Water chiller”

a Máy điều hòa không khí VRV:

- Tên gọi VRV “Variable Refrigerant Volume”, nghĩa là hệ thống điều hòa có khả năngđiều chỉnh lưu lượng môi chất tuần hoàn và qua đó có thể thay đổi công suất theo phụ tải bên ngoài

* Ưu điểm:

- Tổng công suất của các dàn lạnh thay đổi trong phạm vi từ 50 ÷ 130% công suất củadàn nóng

Trang 19

- Chiều dài cho phép lớn (100m), độ cao chênh lệch giữa các OU và IU là 50m còn giữacác IU là 15m, thích hợp cho các tòa nhà cao tầng

- Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàntrong hệ thống thông qua thay đổi tốc độ quay nhờ bộ biến tần

- Hệ thống vẫn có thể vận hành khi có một số dàn lạnh hỏng hóc hay đang sửa chữa

- Vừa làm lạnh, vừa sưởi ấm trong một hệ được

- Nhờ có ống nối Refnet nên dễ lắp đặt đường ống và tăng độ tin cậy cho hệ thống

- Đường ống bé nên thích hợp cho các tòa nhà cao tầng khi không gian lắp đặt bé

* Nhược điểm:

- Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc chưa cao

- Giá thành đắt nhất trong các hệ thống ĐHKK, nhưng đang có xu hướng giảm dần

Hệ thống gồm các thiết bị chính: Dàn nóng, lạnh, hệ thống đường ống dẫn và phụ kiện

b Máy ĐHKK làm lạnh bằng nước (water chiller):

* Ưu điểm:

- Công suất dao động lớn

- Hệ thống hoạt động ổn định, bền và tuổi thọ cao

- Hệ thống có nhiều cấp giảm tải

- Hệ thống nước lạnh gọn nhẹ

- Thích hợp cho công trình có thời gian hoạt động liên tục

* Nhược điểm:

- Phải có phòng máy riêng

- Phải có người chuyên trách phục vụ

- Vận hành, bảo dưỡng tương đối phức tạp

- Tiêu thụ điện năng tính cho một đơn vị năng suất lạnh cao, đặc biệt khi non tải

- Chỉ nên sử dụng khi hệ số sử dụng đồng thời cao

Hệ thống kiểu trung tâm:

Đây là hệ thống ĐHKK mà nhiệt ẩm được xử lý ở một trung tâm rồi được các kênh gió dẫn đến các hộ tiêu thụ

* Ưu điểm:

- Lắp đặt và vận hành tương đối dễ dàng

- Khử âm và khử bụi tốt thích hợp cho các công trình đòi hỏi độ ồn thấp

- Nhờ có lưu lượng gió lớn nên phù hợp với các khu vực tập trung đông người

Trang 20

- Giá thành nói chung không cao.

* Nhược điểm:

- Hệ thống kênh gió quá lớn nên chỉ sử dụng cho các công trình có không gian lắpđặt

- Không thích hợp cho các công trình có nhiều phòng: văn phòng, khách sạn;

- Hệ thống thường xuyên hoạt động 100% tải nên trong nhiều trường hợp một sốphòng đóng cửa vẫn được làm lạnh

- Chỉ sử dụng khi tính chất làm việc đồng thời cao

1.3.2 Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí lắp đặt cho công trình:

Hiện nay trên thị trường phổ biến 3 loại hệ thống điều hòa: hai mảnh, Water Chiller, VRV Đối với công trình này ta lựa chọn hệ thống VRV vì:

- Nếu dùng 2 mãnh thì rất khó vệ sinh và mất thẩm mỹ

- Không gian của khách sạn hạn chế, nên không thể sử dụng hệ thống Water Chiller

1.4 Chọn thông số khí hậu cho công trình:

1.4.1 Chọn thông số thiết kế ngoài trời:

1.4.1.1 Chọn cấp hệ thống điều hòa:

Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hòa không khí được chia làm 3 cấp:

Điều hòa không khí cấp I: Là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy cao nhất, duy trì các

thông số vi khí hậu trong nhà trong giới hạn cho phép không phụ thuộc vào biến động khí hậu cực đại ngoài trời

Điều hòa không khí cấp II: Là điều hòa không khí có độ tin cậy trung bình, duy trì

được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 200 giờ trong một năm

Điều hòa không khí cấp III: Là điều hòa tiện nghi có độ tin cậy thấp, duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 400giờ trong 1 năm

- Điều hòa không khí cấp I tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí đầu tư, lắpđặt, vận hành rất lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hòa tiện nghi đặc biệt quan trọng

- Điều hòa không khí cấp II thường chỉ áp dụng cho các công trình chủ yếu như: Kháchsạn 5 sao, bệnh viện quốc tế…

- Điều hòa không khí cấp III có mức độ tin cậy thấp nhất tuy nhiên trên thực tế nó lạiđược sử dụng nhiều nhất do mức độ đầu tư ban đầu thấp nhất

Trang 21

* Đối với khách sạn thì năng suất lạnh yêu cầu nhỏ, yêu cầu độ độ chính xác không caonên ta chọn hệ thống điều hòa không khí cấp III để tiết kiệm chi phí đầu tư

1.4.1.2 Chọn thông số thiết kế ngoài trời:

Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng cần điều hòa và ngoài trời vào mùa hè

Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời ký hiệu là tN, φN Trạng thái của không khí ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm Chọn thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều hòa

Do hiện nay các số liệu này ở Việt Nam chưa có nên có thể lấy bằng

Mùa hè: tN = ttbmax, φN =  (ttbmax)

Đối với hệ thống điều hòa không khí cấp III, tại Đà Nẵng tháng nóng nhất là tháng 6

khi đó tra theo nhiệt độ và độ ẩm PL – 2 (T457/TLT [1]) và PL – 4 (T461/TLT [1]) ta có

1.4.2 Chọn thông số thiết kế trong nhà:

- Đối với văn phòng làm việc các thông số được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con

người Yêu cầu tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 2010

Mùa hè:

- Nhiệt độ không khí trong nhà: tT = 240C

- Độ ẩm tương đối trong nhà: T = 65%

Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d của không khí ẩm, ta tìm được các thông số:

- Entanpi: IT = 58 kJ/kg;

- Độ chứa hơi: dT = 13 g/kg không khí ẩm

Trang 22

CHƯƠNG 2: TÍNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA, KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG

Chương này nhằm tính toán các tổn thất nhiệt thừa và ẩm thừa chi tiết cho từng không gian điều hòa của công trình để xác định năng suất lạnh yêu cầu, đồng thời kiểm tra hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu

2.1 Xác định nhiệt thừa Q T :

Nhiệt thừa trong không gian điều hòa có các thành phần sau:

QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8, [kW]

Trong đó:

Q1 - Nhiệt từ máy móc và thiết bị điện trong phòng, [kW];

Q2 - Nhiệt từ các nguồn sáng nhân tạo, [kW];

Q3 - Nhiệt do người tỏa ra, [kW];

Q4 - Nhiệt do sản phẩm mang vào, [kW];

Q5 - Nhiệt tỏa từ các bề mặt thiết bị nhiệt, [kW];

Q6 - Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng, [kW];

Q7 - Nhiệt do lọt không khí vào phòng, [kW];

Q8 - Nhiệt truyền qua kết cấu bao che, [kW];

2.1.1 Nhiệt do máy móc và thiết bị điện tỏa ra Q 1

Tòa nhà sử dụng chủ yếu các thiết bị điện như: máy tính, máy in, máy photo, máy chiếu, tivi,… Đại đa số các thiết bị điện chỉ phát nhiệt hiện, nhiệt lượng tỏa ra bằng chính công suất ghi trên thiết bị

Q1 = ΣNi, [W]

Ni – công suất điện ghi trên dụng cụ, [W]

Trang 23

Bảng 2.1 : Công suất các thiết bị điện

Thiết bị Tivi Tủ

lạnh

Máy tính

Máy

in

Máy fax

Bình nóng lạnh

Máy chiếu

Máy photo

Yêu cầu công suất chiếu sáng cho 1m2 diện tích sàn đối với tòa nhà:

Theo bảng 3.2 (T54/TL[1]),tùy theo chức năng từng phòng ta chọn qs.:

Tử lạnh

Máy tính

Máy

in

Máy fax

Bình nóng lạnh

Máy chiếu

Máy photo

Trang 24

2.1.3 Nhiệt do người tỏa ra Q3

Nhiệt do người tỏa gồm hai thành phần:

- Nhiệt hiện: Do truyền nhiệt từ cơ thể con người ra môi trường thông qua đối lưu, bức

xạ và dẫn nhiệt qh

- Nhiệt ẩn: Do tỏa ẩm qw

- Nhiệt toàn phần: Nhiệt toàn phần bằng tổng nhiệt ẩn và nhiệt hiện:

Trang 25

Với F: diện tích của không gian điều hòa, m2

i : là phân bố người, tra theo bảng 3.2 (T54/TL[1])

- Do số lượng người trong phòng không phải bao giờ cũng đầy đủ như tính toán banđầu thiết kế nên tổn thất Q3 cũng cần nhân thêm hệ số đồng thời kđt, Tra bảng 3.4

Trang 26

2.1.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào phòng Q 4 :

Tổn thất nhiệt này chủ yếu có trong các xí nghiệp, nhà máy, ở đó thường xuyên và liên tục có sản phẩm đưa vào và đưa ra có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không gian điều hòa Chính vì thế trong trường hợp ở khách sạn này ta có thể bỏ qua tổn thất nhiệt này Q4 = 0

2.1.5 Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q 5 :

Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi, thì có thêm tổn thất nhiệt từ bề mặt nóng vào phòng Trên thực

tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường ngừng hoạt động Do vậy trong trường hợp này Q5 = 0

2.1.6 Nhiệt tỏa ra do bức xạ mặt trời vào phòng Q 6 :

Để tính toán bức xạ nhiệt, trước tiên ta cần phải biết cường độ bức xạ mặt trời và khả năng cản nhiệt bức xạ của kết cấu bao che

Nhiệt bức xạ mặt trời vào phòng phụ thuộc vào kết cấu bao che và được chia làm hai dạng:

+ Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61

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

Q  Q  Q (ct 3-22/T59/TL1).

2.1.6.1 Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q 61 :

Tòa nhà sử dụng kính thường có rèm che:

Q61= Fk.R’’.c.ds.mm.kh.K, [W] (ct 3-26/T68/TL[1])

Trong đó:

Fk : Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, [m2]

Khung sắt nên Fk=F’ (F’ – diện tích phần kính và khung)

c : Hệ số tính đến độ cao H(m) nơi dặt cửa kính so với mặt nước biển Đà Nẵng nằm ở

độ cao so với mặt nước biển là 7m

Trang 27

Với: ts là nhiệt độ đọng sương trung bình

Tra đồ thị I-d với các thông số ngoài trời tN = 34,50C, N = 80,8% ta có: ts = 29,980C.+mm: Hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù Khi xét bức xạ lớn nhất nghĩa là trờikhông có mây  mm = 1 (theo T61/TL[1])

+kh: Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính Kết cấu khung khác nhau thì mức độche khuất một phần kính dưới các tia bức xạ khác nhau Với khung kim loại kh=1,17

(theo T61/TL[1])

+k: Hệ số kính, phụ thuộc màu sắc và loại kính khác kính cơ bản và được xác định

theo bảng 3.7 (T61/TL[1]), ta chọn loại kính trong dày 6 mm, phẳng với các hệ số:

định dựa theo bảng 3.10 (T69/[TL1]) Ta có bảng sau:

Trang 28

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thọ Hảo Giảng viên hướng dẫn: TS Thái Ngọc Sơn 12

Bảng 2.2 Xác định giá trị R’’

Đông 518,8 589,55 194,68 Tây 518,8 589,55 194,68

2.1.6.2 Nhiệt lượng bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q 62

Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu bao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt Lượng nhiệt này sẽ tỏa ra môi trường một phần, phần

Trang 29

còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong phòng bằng đối lưu và bức

xạ Quá trình truyền nhiệt này sẽ có độ chậm trễ nhất định Mức độ chậm trễ phụ thuộc vào bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng

Do lượng nhiệt bức xạ qua tường không đáng kể nên có thể bỏ qua, tầng mái và áp mái không lắp điều hòa nên không tính nhiệt bức xạ qua mái [TL1, trang 73]

Q62 = 0

2.1.7 Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q 7

Khi có độ chênh lệch áp suất trong nhà và ngoài trời nên có hiện tượng rò rỉ không khí

và luôn kèm theo tổn thất nhiệt

Việc tính tổn thất nhiệt do rò rỉ thường rất phức tạp do khó xác định chính xác định lưu lượng không khí rò rỉ Mặt khác các phòng có điều hòa thường đòi hỏi phải kín Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần khí tươi cung cấp cho hệ thống

tN = 34,5C : Nhiệt độ không khí bên ngoài

tT = 24C : Nhiệt độ không khí bên trong phòng

dN = 29 [g/kg kkk]: Dung ẩm của không khí tính toán ngoài trời

Trang 30

dT = 11,32 [g/kg kkk]: Dung ẩm của không khí tính toán trong nhà

2 Phòng hội nghị lớn 591,24 10,5 17,68 0,7 10899,92 Phòng hội nghị nhỏ 287,49 10,5 17,68 0,7 5300,08

3 Nhà hàng 689,4 10,5 17,68 0,7 12709,57 Phòng họp 1 122,64 10,5 17,68 0,7 2260,95 Phòng họp 2 122,64 10,5 17,68 0,7 2260,95

4->11

Phòng ngủ điển hình A 82,08 10,5 17,68 0,7 1513,20 Phòng ngủ điển hình B 59,28 10,5 17,68 0,7 1092,87 Phòng ngủ điển hình C 69,345 10,5 17,68 0,7 1278,42 Phòng ngủ điển hình D 69,345 10,5 17,68 0,7 1278,42

2.1.8.Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 8 :

Công trình được xây dựng với cấu trúc của kết cấu bao che như sau:

- Sàn nhà cấu trúc chủ yếu là bê tông cốt thép có lát gạch nền

+ Sàn nhà các tầng (1-12): dày 330mm ( 300mm bê tông cốt thép; lớp trát trần vữa mác75 dày 20mm; lát gạch Vinyl dày 10mm)

- Tường bao che:

+ Tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài dày 240mm bao gồm: lớp gạch dày 200 mm, có trát vữa (cát mác 75) hai mặt, mỗi mặt dày 20mm,

+ Tường không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời dày 220mm gồm: lớp gạch dày 200mm, có trát vữa (cát mác 75) mỗi mặt dày 10mm

- Kính lắp khung kim loại là loại kính trong phẳng dày 6mm

Trang 31

Do các phòng ở tầng xem như nằm trên một trục đứng chồng lên nhau và cùng được điều hòa không khí Như vậy tổn thất nhiệt ở phía sàn của các phòng này có thể bỏ qua Nhiệt truyền qua kết cấu bao che gồm 2 loại:

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

- Tổn thất do truyền nhiệt qua nền Q82

Tổng tổn thất truyền nhiệt:

Q8 = Q81 + Q82, [W] (3-38)(T77/TL[1])

2.1.8.1 Nhiệt truyền qua tường bao Q 81tb :

Nhiệt truyền qua tường bao tính theo công thức:

φ: hệ số xét đến vị trí của vách, với tường bao tiếp xúc trực tiếp với môi trường

không khí bên ngoài thì φ = 1

ktb: hệ số truyền nhiệt qua tường bao, được tính theo công thức:

ktb =

N i i





11

 : hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, T = 11,6 [W/m2K], bảng 3.16 (T78/TL[1].)

 i: độ dày của lớp vật liệu i [W/m2K]

 i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu i [W/mK], tra bảng 3.19 (T80/TL[1])

Tường bao dày 240mm tiếp xúc trực tiếp với môi trường ngoài gồm: lớp gạch dày 200mm có trát vữa hai mặt, mỗi mặt dày 20mm

Trang 32

Hình 2.1 Kết cấu tường bao ngoài

Bảng 2.3 Thông số vật liệu xây tường

Vật liệu Bề dày  , mm Hệ số dẫn nhiệt , W/mk

Lớp gạch dày 200mm

Lớp vữa tô dày 20mm

Trang 33

2.1.8.2 Nhiệt truyền qua tường ngăn Q 81tn :

Nhiệt truyền qua tường ngăn tính theo công thức:

Q81tn = ktn Ftn.ttn .φ , [W] (ct 3-39/T77/TL[1])

Trong đó:

Ftn : diện tích tường ngăn tiếp xúc với phòng đệm, [m2]

t

 tn : hiệu nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và bên trong phòng

φ: - 1 phòng đệm hay hành lang không có điều hòa thì φ=0,7

- 2 phòng đệm không có điều hòa thì φ= 0,4

t= (tN – tT) φ

ktn : hệ số truyền nhiệt qua tường ngăn, được tính theo công thức:

ktn =

N i i





11

 : hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, T= 11,6 [W/m2K]

 i: độ dầy của lớp vật liệu thứ i, [m]

i: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK]

Tường ngăn gồm 1 lớp gạch dày 0,2m; 2 lớp vữa mỗi lớp dày 0,01m

Bảng 2.4 Thông số vật liệu xây tường ngăn

Vật liệu Bề dầy  , mm Hệ số dẫn nhiệt , w/mk

 ktn = 1 1

11,6 +0,20,7 +2.0,010,8 +11,61 = 2,07 [W/m2K]

Trang 34

Trang 35

2.1.8.3.Nhiệt thẩm thấu qua kính:

Nhiệt truyền qua kính tính theo biểu thức:

006,0

Trang 36

2.1.8.4 Nhiệt truyền qua nền đất Q 82

Ở đây xảy ra ba trường hợp:

a Sàn đặt ngay trên mặt đất, t = tN – tT

b Sàn đặt trên tầng hầm có cửa sổ hoặc phòng không điều hòa, lấy t = 0,4(tN – tT)

c Sàn giữa hai phòng điều hòa thì Q82 = 0

Vì ở công trình ta chỉ tính từ tầng 1 đến tầng 11 nên ở dưới có tầng hầm phục vụ cho công tác giữ xe nữa nên trong trường hợp này ta chọn sàn từ tầng 1 là trường hợp sàn đặt trên tầng hầm có cửa sổ hoặc phòng không điều hòa lấy t = 0,4(tN – tT)

Ở đây ta chỉ tính Q82 cho sàn tầng 2 với t = 0,4(tN – tT)

Q82 = k F t, [W]

k - hệ số truyền nhiệt qua sàn, [W/m2K]

Trang 37

k =

N i i





11

Trang 38

Bảng 2.5 Tính tổng nhiệt thừa QT (Q8 đã kể đến ảnh hưởng do gió từ tầng thứ hai, mỗi tầng tăng Q8 lên 1% nhưng tổng

không tăng quá 15%, theo T113/TL[3]).

1

Phòng làm việc 1 1 958,33 173,88 325,00 0 1602,80 545,19 696,06 0 310,38 4611 Phòng làm việc 2 1 958,33 173,88 325,00 0 1602,80 0,00 1063,49 0 310,38 4434 Đại sảnh 1 453,13 2012,49 3250,00 2861,67 18550,83 2397,47 600,21 4315,77 3592,29 38034

2 Phòng hội nghị lớn 1 500,00 1182,48 6500,00 1918,20 10899,92 1987,73 864,94 2368,55 0 26222 Phòng hội nghị nhỏ 1 250,00 841,38 3250,00 1364,87 7755,71 1283,39 1202,71 1685,31 0 14231

3

Nhà hàng 1 400,00 1378,80 9750,00 13678,92 12709,57 0 874,07 0 0 38791 Phòng họp 1 1 250 245,28 650,00 0 2260,95 379,26 922,00 0 0 4707

4->11

Phòng ngủ điển hình A 1 621,88 164,16 130,00 184,44 1513,20 677,25 502,08 227,75 0 4021 Phòng ngủ điển hình B 1 621,88 138,69 65,00 184,44 1092,87 541,80 584,24 227,75 0 3457 Phòng ngủ điển hình C 2 621,88 138,69 130,00 636,32 1278,42 453,76 463,28 785,72 0 4508 Phòng ngủ điển hình D 4 621,88 138,69 130,00 636,32 1278,42 0 769,09 785,72 0 4360

Trang 39

2.2 Xác định lượng ẩm thừa W T :

W1: Lượng ẩm do người tỏa ra, [g/s]

W2: Lượng ẩm bay hơi từ sản phẩm, [g/s]

W3: Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sản phẩm, [g/s]

W4: Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào, [g/s]

2.2.1 Lượng ẩm do người tỏa ra W 1

Lượng ẩm do người tỏa ra được xác định theo công thức (3-44/T84/TL [1])

3 1

- n: Số người trong phòng, [người]

- gn: Lượng ẩm do một người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, [g/h]

gn phụ thuộc vào cường độ lao động và nhiệt độ phòng Tra bảng 3.21 (T85/TL[1]) với nhiệt độ không khí trong phòng 24 0C bằng phương pháp nội suy ta chọn : gn = 169,8 [g/h]

- Vậy W1 = n.169,8

3600 = n.4,72.10-2 [g/s]

Bảng 2.6 Tính lượng ẩm do người tỏa ra W1

Trang 40

2.2.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W 2 :

Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng thì có một lượng hơi nước bốc hơi vào phòng Ngược lại nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút một lượng ẩm Thành phần ẩm này chỉ có trong công nghiệp, nên ở đây chọn W2 = 0

2.2.3 Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W3:

Khi sản phẩm bị ướt thì một lượng hơi ẩm từ đó có thể bốc hơi vào không khí làm tăng

độ ẩm của nó Lượng ẩm này chỉ có ở khu nhà tắm, nhà bếp, nhà vệ sinh Riêng nền ướt

do lau nhà thường nhất thời và không liên tục

Vậy ta chọn W3 = 0

2.2.4 Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4:

Khi trong phòng có rò rỉ hơi nóng, ví dụ như hơi từ các nồi nấu, thì cần tính thêm lượng hơi ẩm thoát ra từ các thiết bị này Ở công trình này, chọn W4 = 0

Định dạng
Số trang	87
Dung lượng	2,74 MB