TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG THOÁNG PHÒNG THỰC TẬP THEO PHƯƠNG PHÁP ĐA BIẾN

Vì vậy, trên cơ sở của đề tài này và được sự hướng dẫn của K.s Nguyễn Thị Hoài Thu và Th.s Nguyễn Hùng Tâm, chúng tôi muốn mở rộng thêm tính ứng dụng của hệ thống bằng cách chúng tôi sẽ:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG THOÁNG PHÒNG THỰC TẬP THEO PHƯƠNG PHÁP ĐA BIẾN

Họ và tên sinh viên: THÁI KHẮC SÁNG

NGUYỄN ĐẶNG ĐÔNG PHƯƠNG

Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Niên khóa: 2008 – 2012

Tháng 06/2012

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG THÔNG THOÁNG PHÒNG THỰC TẬP THEO PHƯƠNG PHÁP ĐA BIẾN

Tác giả

THÁI KHẮC SÁNG NGUYỄN ĐẶNG ĐÔNG PHƯƠNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành

Công Nghệ Nhiệt Lạnh

Giáo viên hướng dẫn:

Kỹ sư: Nguyễn Thị Hoài Thu Thạc sĩ: Nguyễn Hùng Tâm

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 06/2012

LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:

Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh,

nhất là các thầy trong bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh đã tạo điều kiện thuận lợi cho

chúng tôi thực hiện tốt luận văn tốt nghiệp này

Chúng tôi xin cảm ơn K.s Nguyễn Thị Hoài Thu cùng với Th.s Nguyễn Hùng Tâm

đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ cũng như dõi theo từng bước tiến triển của luận văn từ

lúc bắt đầu cho tới khi kết thúc nên chúng tôi mới có thể hoàn thành luận văn một cách

tốt nhất

Chúng tôi cũng không quên gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn

bè đã ủng hộ, giúp đỡ và động viên trong suốt quá trình học cũng như trong thời gian

làm luận văn tốt nghiệp đầy khó khăn, thử thách

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đặng Đông Phương

TÓM TẮT

Đề tài “Tính toán, thiết kế mô hình hệ thống thông thoáng phòng thực tập theo

phương pháp đa biến”

Nguyễn Đặng Đông Phương Thạc sĩ: Nguyễn Hùng Tâm

Mục đích:

Tính toán, thiết kế hệ thống thông gió sử dụng quạt và cooling pad cho phòng

thực tập CK03, khoa Cơ khí – Công Nghệ

Nội dung:

- Khảo nghiệm hệ thống quạt – cooling pad trong phòng CK03:

 Sử dụng nước cấp có nhiệt độ ban đầu 28,50C

 Sử dụng nước cấp có nhiệt độ ban đầu 240C

- Tính toán phụ tải nhiệt của phòng CK03, năng suất lạnh của hệ thống cooling

pad và chi phí điện nước sử dụng (Phương)

- Thiết kế, lập bản vẽ mô hình máy làm lạnh nước cung cấp cho hệ thống quạt -

cooling pad (Sáng)

Kết quả đạt được

- Phụ tải nhiệt của phòng CK03: Q0 = 10,05 kW

- Các thông số đặc tính của hệ thống quạt - cooling pad có sẵn

- Đã chế tạo thành công mô hình máy làm lạnh nước, dựa trên cơ sở máy lạnh 1

cục có sẵn công suất 3,5 Hp

Hiệu suất

tăng ẩm, %

Năng suất lạnh khi sử dụng nước ban đầu có nhiệt

độ 28,50C, kW

Năng suất lạnh khi sử dụng nước ban đầu có nhiệt

độ 240C, kW

Năng suất lạnh khi sử dụng nước ban đầu có nhiệt

độ 200C, kW

Lượng nước tiêu thụ, lw(kg/h)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii 

TÓM TẮT iii 

MỤC LỤC iv 

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU vii 

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix 

DANH SÁCH CÁC BẢNG xi 

Chương 1 MỞ ĐẦU 1 

1.1.  Đặt vấn đề 1 

1.2.  Mục đích đề tài 2 

Chương 2 TỔNG QUAN 3 

2.1.  Khái niệm, mục đích và phân loại các hệ thống thông gió 3 

2.1.1.  Khái niệm 3 

2.1.2.  Mục đích của thông gió 3 

2.1.3.  Phân loại 3 

2.1.4.  Ứng dụng của thông gió 6 

2.2.  Đặc điểm khí hậu của TP Hồ Chí Minh /TL11/ 6 

2.3.  Ô nhiễm không khí và vấn đề thông gió 7 

2.3.1.  Tác dụng của môi trường không khí đối với con người /TL4/ 7 

2.3.2.  Tác dụng của môi trường không khí tới sản xuất 9 

2.4.  Không khí ẩm /Chương 3 - TL4/ 11 

2.4.1.  Khái niệm cơ bản 11 

2.4.2.  Các loại không khí ẩm 11 

2.4.3.  Các thông số đặc tính của không khí ẩm 12 

2.5.  Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩm đa biến /Chương 3 - TL4/ 13 

2.5.1.  Khái niệm 13 

2.5.2.  Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩm đa biến 14 

2.6.  Phương pháp làm mát bay hơi /Chương 7 – TL4/ 15 

2.6.1.  Làm mát bay hơi kiểu trực tiếp 16 

2.6.2.  Làm mát bay hơi kiểu gián tiếp 18 

2.6.3.  Làm mát bay hơi kiểu hỗn hợp 19 

2.7.  Các phương pháp thông thoáng trong phòng thực tập, sản xuất 19 

2.7.1.  Thông gió tự nhiên 20 

2.7.2.  Thông gió cơ khí không sử dụng kênh dẫn gió 20 

2.7.3.  Thông gió cơ khí sử dụng kênh dẫn gió 21 

2.8.  Bơm, quạt, coolingpad /TL5/ 23 

2.8.1.  Bơm 23 

2.8.2.  Quạt thông gió 24 

2.8.3.  Tấm làm mát (cooling pad) 26 

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP – PHƯƠNG TIỆN 30 

3.1.  Phương pháp thực hiện 30 

3.1.1.  Phương pháp kế thừa 30 

3.1.2.  Phương pháp thực nghiệm 31 

3.2.  Phương tiện nghiên cứu 31 

3.2.1.  Nguồn tài liệu 31 

3.2.2.  Các phần mềm phụ trợ 31 

3.2.3.  Dụng cụ và thiết bị khảo nghiệm 31 

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 

4.1.  Tổng quan về công trình 33 

4.1.1.  Vị trí địa lý 33 

4.1.2.  Kết cấu 33 

4.1.3.  Kết quả khảo sát phòng CK03 34 

4.2.  Tính toán phụ tải lạnh cho nhà phòng CK03 35 

4.2.1.  Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q11 35 

4.2.2.  Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 35 

4.2.3.  Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 38 

4.2.4.  Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 38 

4.2.5.  Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4 38 

4.2.6.  Xác định phụ tải lạnh 39 

4.3.  Lựa chọn sơ đồ nguyên lý của hệ thống 39 

4.4.  Khảo nghiệm mô hình với hệ thống quạt - cooling pad có sẵn 40 

4.4.1.  Cách đo nhiệt độ, vận tốc 40 

4.4.2.  Tính toán các thông số đặc tính của hệ thống quạt - cooling pad 42 

4.4.3.  Khảo nghiệm hệ thống quạt - cooling pad với nước thường t = 28,50C 43  4.4.4.  Khảo nghiệm hệ thống quạt - cooling pad với nước lạnh t = 240C 45 

4.4.5.  Tính toán chi phí điện nước 47 

4.4.6.  Nhận xét chung 50 

4.5.  Quá trình tính toán, thiết kế, chế tạo máy làm lạnh nước 51 

4.5.1.  Các dữ liệu đầu vào 51 

4.5.2.  Quá trình tính toán, thiết kế, chế tạo 51 

Chương 5 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 60 

5.1.  Kết luận 60 

5.2.  Đề nghị 61 

PHỤ LỤC 62 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU

ĐHKK – Điều hòa không khí

Ak – Diện tích miệng thổi không khí của thiết bị

vk – Vận tốc gió của thiết bị

αN – Hệ số tỏa nhiệt của không khí ngoài trời

αT – Hệ số tỏa nhiệt của không khí trong nhà

B – Nồng độ CO2 có thể chấp nhận được trong không gian cần điều hòa, % thể tích

cw – Nhiệt dung riêng của nước

ck – Nhiệt dung riêng của không khí

d – Độ chứa hơi của không khí ẩm

εsat – Hiệu suất tăng ẩm của thiết bị

E – Tỉ số giữa lưu lượng khối của nước và không khí vào

φ – Độ ẩm tương đối

ρ – Khối lượng riêng của không khí

ik – Enthalpy của không khí khô có trong không khí ẩm đang khảo sát

ih – Enthalpy của hơi nước có trong không khí ẩm đang khảo sát

i’’ – Nhiệt ẩn hóa hơi của nước

I – Enthalpy của không khí ẩm

Lq – Lưu lượng quạt

Lb – Lưu lượng bơm

Lw – Lượng nước tiêu thụ của thiết bị

tkv – Nhiệt độ bầu khô của không khí vào thiết bị

tưv – Nhiệt độ bầu ướt của không khí vào thiết bị

tkr – Nhiệt độ không khí ra thiết bị

tktb – Nhiệt độ bầu khô của không khí ra khỏi thiết bị

tưtb – Nhiệt độ bầu ướt của không khí ra khỏi thiết bị

tkn – Nhiệt độ bầu khô của không khí ngoài trời

tkn – Nhiệt độ bầu ướt của không khí ngoài trời

dn – Độ chứa hơi của không khí ngoài trời

dtb – Độ chứa hơi của không khí ra khỏi thiết bị

B – Góc bức xạ giữa bề mặt kết cấu với đầu người

tk – Nhiệt độ không khí trong phòng

tR – Nhiệt độ mặt trong kết cấu lấy trung bình

v – Tốc độ chuyển động của không khí trong phòng

PL – Phụ lục

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Thông gió kiểu thổi 4 

Hình 2.2: Thông gió kiểu hút 4 

Hình 2.3: Thông gió kết hợp 5 

Hình 2.4: Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩm đa biến 14 

Hình 2.5: Nguyên lý làm mát bay hơi kiểu trực tiếp 16 

Hình 2.6: Trạng thái của không khí qua thiết bị làm mát bay hơi kiểu trực tiếp 17  Hình 2.7: Làm mát bay hơi kiểu gián tiếp 18 

Hình 2.8: Quá trình làm mát bay hơi kiểu hỗn hợp 19 

Hình 2.9: Thông gió tự nhiên 20 

Hình 2.10: Hệ thống thông gió sử dụng quạt cấp và thải 21 

Hình 2.11: Hệ thống thông thoáng sử dụng cooling pad 22 

Hình 2.12: Phân loại bơm 23 

Hình 2.13: Các loại quạt hút 25 

Hình 2.14: Mô hình các loại quạt đẩy làm mát 25 

Hình 2.15: Cấu tạo tấm cooling pad 26 

Hình 2.16: Biểu đồ mô tả sự giảm nhiệt độ trong ngày của hệ thống làm mát cooling pad 28 

Hình 2.17: Cấu tạo tấm cooling pad của Poultec 29 

Hình 3.1: Sơ đồ tính các nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn theo Carrier 30 

Hình 4.1: Mặt bằng phòng CK03 33 

Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cooling pad sử dụng máy làm lạnh nước 39 

Hình 4.3: Sơ đồ bố trí nhiệt kế đo nhiệt độ trong phòng CK03 /TL11/ 40 

Hình 4.4: Bố trí khảo nghiệm đo nhiệt độ và ẩm độ phòng CK03 /TL11/ 41 

Hình 4.5: Bố trí các vị trí đo vận tốc gió qua thiết bị /TL5/ 41 

Hình 4.6: Mô hình khảo nghiệm hệ thống quạt - cooling pad /TL11/ 44 

Hình 4.7: Bố trí khảo nghiệm hệ thống quạt- cooling pad với nước lạnh từ tủ kem công suất ¾ Hp 45 

Hình 4.8: Bản vẽ chi tiết bình chứa nước lạnh 54 

Hình 4.9: Bố trí khảo nghiệm tại phòng CK03 với máy làm lạnh nước 57 

Hình 4.10: Bố trí nhiệt kế trong phòng CK03 57 

Hình 4.11: Bản vẽ lắp đặt hệ thống quạt – cooling pad 59 

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Khí hậu TP Hồ Chí Minh 7 

Bảng 2.2: Nồng độ CO2 cho phép trong không gian cần điều hòa 8 

Bảng 2.3: Lưu lượng không khí tươi cần cung cấp vào không gian điều hòa 9 

Bảng 2.4: Nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho sản xuất 10 

Bảng 2.5: Các thông số đặc tính của tấm cooling pad 28 

Bảng 2.6: Hiệu suất làm mát của tấm cooling pad Poultec 29 

Bảng 2.7: Trở lực của tấm cooling pad Poultec 29 

Bảng 4.1: Các kích thước phòng CK03 34 

Bảng 4.2: Các phụ tải trong phòng 34 

Bảng 4.3: Nhiệt độ trung bình và ẩm độ trung bình của không khí tại phòng CK03 đo vào ngày 07/03/2012 (Bảng 1 - Phụ lục 6) 34 

Bảng 4.4: Vận tốc của không khí qua thiết bị 42 

Bảng 4.5: Hiệu suất tăng ẩm trung bình của thiết bị 42 

Bảng 4.6: Lượng nước tiêu thụ trung bình của thiết bị 43 

Bảng 4.7: Năng suất lạnh của thiết bị khi sử dụng với nước ở t = 28,5 0 C 44 

Bảng 4.8: Kết quả khảo nghiệm hệ thống quạt - cooling pad với nước ở t = 28,5 0 C (Bảng 2 – Phụ lục 6) 44 

Bảng 4.9: Năng suất lạnh của thiết bị khi sử dụng nước lạnh từ tủ kem 46 

Bảng 4.10: Vận tốc gió đo tại các vị trí gắn nhiệt kế và công suất của hệ thống cooling pad 46 

Bảng 4.11: Kết quả khảo nghiệm hệ thống cooling pad với nước lạnh ở t = 24 0 C (Bảng 3 – Phụ lục 6) 46 

Bảng 4.12: Chi phí điện, nước khi sử dụng cooling pad với nước thường 47 

Bảng 4.13: Chi phí điện, nước khi sử dụng cooling pad với nước lạnh từ tủ kem công suất ¾ Hp 48 

Bảng 4.14: Chi phí điện, nước khi sử dụng cooling pad với nước lạnh từ máy làm lạnh nước 49 

Bảng 4.15: So sánh năng suất lạnh của hệ thống khi sử dụng với nước thường và

Bảng 4.16: So sánh các kết quả khảo nghiệm hệ thống cooling pad với nước thường và nước đã được làm lạnh từ tủ kem công suất ¾ Hp 50 

Bảng 4.17: Kết quả khảo nghiệm hệ thống cooling pad với nước lạnh ở nhiệt độ trung bình là: 20 0 C (Bảng 4– Phụ lục 6) 58 

Bảng 4.18: Năng suất lạnh của thiết bị khi sử dụng máy làm lạnh nước 58 

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành ĐHKK và thông gió cũng đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất

Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm Vì vậy ĐHKK và thông gió

có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với các hoạt động sản xuất và đời sống của con người Cùng với sự phát triển như vũ bảo của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật ĐHKK

và thông gió cũng có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ vừa qua

Với mục tiêu phấn đấu đến năm 2020, nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại thì nhu cầu về lắp đặt các hệ thống ĐHKK và thông gió cho các kho hàng, nhà phòng, các trung tâm thương mại ngày càng nhiều cùng với đó

là những yêu cầu về đảm bảo sức khỏe cho người lao động, bảo quản nguyên nhiên liệu, máy móc, thiết bị và sản phẩm phục vụ cho đời sống Việc lựa chọn hệ thống thông thoáng thích hợp cho công trình là hết sức quan trọng, nó phải thỏa mãn các yêu cầu do công trình đề ra cả về mặt kỹ thuật, mỹ thuật, môi trường, sự tiện dụng về vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, độ an toàn, độ tin cậy, tuổi thọ và hiệu quả kinh tế

Nằm trên địa bàn TP Hồ Chí Minh và chịu ảnh hưởng chung của nền nhiệt này, bị hạn chế bởi kết cấu xây dựng đã có sẵn, phòng CK03 bị che chắn khá kỹ không có hiện tượng thông gió tự nhiên Vì vậy, nhóm chúng tôi đã bàn bạc và đưa ra biện pháp

là kết hợp sử dụng cooling pad với quạt để thông thoáng

Chính từ những yêu cầu thực tế đó, rất nhiều tác giả đã nghiên cứu và thiết kế mô hình ĐHKK và thông thoáng với những quy mô khác nhau Các anh, chị khóa trước của Khoa Cơ Khí Công Nghệ, Trường ĐH Nông Lâm TP Hồ Chí Minh cũng đã có những công trình nghiên cứu thiết thực cho lĩnh vực này Cụ thể là đề tài “Tính toán,

thiết kế mô hình hệ thống thông gió sử dụng quạt và cooling pad” của anh Mai Văn

Khanh và Huỳnh Thế Bảo, DH07NL – K33 Tuy nhiên, ở đề tài này mới chỉ dừng lại ở việc dùng nước lạnh từ tủ đá cấp cho cooling pad kết hợp dùng quạt để thông thoáng cho phòng CK03

Vì vậy, trên cơ sở của đề tài này và được sự hướng dẫn của K.s Nguyễn Thị Hoài Thu và Th.s Nguyễn Hùng Tâm, chúng tôi muốn mở rộng thêm tính ứng dụng của hệ

thống bằng cách chúng tôi sẽ: “Tính toán thiết kế hệ thống thông thoáng phòng thực

tập theo phương pháp đa biến” cụ thể là chế tạo máy làm lạnh nước trên cơ sở sử dụng

máy lạnh một cục có sẵn để cấp nước lạnh liên tục cho cooling pad ở một nhiệt độ nhất định thay vì cấp bằng nước lạnh từ tủ kem như các đề tài trước đó Với biện pháp này, chúng tôi hy vọng nhiệt độ của phòng sẽ được giảm xuống đáng kể và có tính ứng dụng cao hơn

1.2 Mục đích đề tài

Từ đề tài “Tính toán, thiết kế mô hình hệ thống thông gió sử dụng quạt và cooling

pad” của DH07NL - K33, chúng tôi sẽ nghiên cứu và mở rộng thêm nhằm làm cho đề

tài thêm phong phú, đồng thời đáp ứng phần nào cho nhu cầu ngày càng cao của con người Để đạt được mục đích đó, chúng tôi sẽ tiến hành những công việc sau:

 Khảo sát nhanh môi trường tại phòng thực tập CK03 Khoa Cơ Khí Công Nghệ Trường ĐH Nông Lâm TPHCM:

 Đo đạc các thông số: Nhiệt độ, độ ẩm, vận tốc không khí

 Xác định vị trí địa lý, kết cấu xây dựng và tính phụ tải nhiệt của phòng

 Khảo nghiệm hệ thống cooling pad có sẵn trong hai trường hợp:

 Trường hợp 1: Nước cấp cho tấm cooling pad là nước thường

 Trường hợp 2: Nước cấp cho tấm cooling pad là nước được làm lạnh từ tủ kem công suất ¾ Hp, từ đó xác định nhiệt độ tối ưu t0 của nước cấp theo /TCVN

5687 – 1992, các thông số vi khí hậu thích ứng với các trạng thái lao động khác nhau của con người/

 Xác định năng suất làm mát của hệ thống

 Tính toán, thiết kế, chế tạo máy làm lạnh nước xuống nhiệt độ t0 cấp cho cooling pad và khảo nghiệm lại hệ thống

Với đề tài “Tính toán thiết kế mô hình hệ thống thông thoáng phòng thực tập theo

phương pháp đa biến” sẽ giúp chúng tôi nắm bắt và củng cố những kiến thức đã được

học

và ảnh hưởng lâu dài về sức khoẻ Vì vậy cần thiết phải thải không khí đã bị ô nhiễm (bởi các chất độc hại và nhiệt) ra bên ngoài, đồng thời thay thế vào đó là không khí đã được xử lý, không có các chất độc hại, có nhiệt độ phù hợp và lượng ôxi đảm bảo Quá trình như vậy gọi là thông gió Quá trình thông gió thực chất là quá trình thay đổi không khí trong phòng đã ô nhiễm bằng không khí mới bên ngoài trời đã qua xử lý

2.1.2 Mục đích của thông gió

Thông gió có nhiều mục đích khác nhau tuỳ thuộc vào từng công trình và phạm vi nhất định Các mục đích chính bao gồm:

- Thải các chất độc hại trong phòng ra bên ngoài Trong các không gian sinh hoạt chất độc hại phổ biến nhất là CO2

- Thải nhiệt thừa và ẩm thừa ra bên ngoài

- Cung cấp lượng ôxi cần thiết cho sinh hoạt của con người

- Trong một số trường hợp đặc biệt mục đích thông gió là để khắc phục các sự cố như lan toả chất độc hại hoặc hoả hoạn

2.1.3 Phân loại

a Theo hướng chuyển động của gió

Người ta chia ra các loại sau:

 Thông gió kiểu thổi: Thổi không khí sạch vào phòng và không khí trong phòng thải ra bên ngoài qua các khe hở của phòng nhờ chênh lệch cột áp

Hình 2.1: Thông gió kiểu thổi Phương pháp thông gió kiểu thổi có ưu điểm là có thể cấp gió đến các vị trí cần thiết, nơi tập trung nhiều người, hoặc nhiều nhiệt thừa, ẩm thừa, tốc độ gió luân chuyển thường lớn Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là áp suất trong phòng là dương nên gió tràn ra mọi hướng, do đó có thể tràn vào các khu vực không mong muốn

 Thông gió kiểu hút: Hút xả không khí bị ô nhiễm ra khỏi phòng và không khí bên ngoài tràn vào phòng theo các khe hở hoặc cửa lấy gió tươi nhờ chênh lệch cột áp

Hình 2.2: Thông gió kiểu hút Thông gió kiểu hút xả có ưu điểm là có thể hút trực tiếp không khí ô nhiễm tại nơi phát sinh, không cho phát tán ra trong phòng, lưu lượng thông gió nhờ vậy không yêu cầu quá lớn, nhưng hiệu quả cao Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là gió tuần hoàn trong phòng rất thấp, hầu như không có sự tuần hoàn đáng kể, mặt khác không khí tràn vào phòng tương đối tự do, do đó không kiểm soát được chất lượng gió vào phòng, không khí từ những vị trí không mong muốn có thể tràn vào

 Thông gió kết hợp: Kết hợp cả hút xả lẫn thổi vào phòng, đây là phương pháp hiệu quả nhất

Hình 2.3: Thông gió kết hợp Thông gió kết hợp giữa hút xả và thổi gồm hệ thống quạt hút và thổi Vì vậy có thể chủ động hút không khí ô nhiễm tại những vị trí phát sinh chất độc và cấp vào những

vị trí yêu cầu gió tươi lớn nhất Phương pháp này có tất cả các ưu điểm của hai phương pháp nêu trên, nhưng loại trừ các nhược điểm của hai kiểu cấp gió đó Tuy nhiên phương pháp kết hợp có nhược điểm là chi phí đầu tư cao hơn

b Theo động lực tạo ra gió

 Thông gió tự nhiên: Là hiện tượng trao đổi không khí trong nhà và ngoài trời nhờ chênh lệch cột áp Thường cột áp được tạo ra do chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong, dòng gió tạo nên

 Thông gió cưỡng bức: Quá trình thông gió thực hiện bằng ngoại lực tức là sử dụng quạt

c Theo phương pháp tổ chức

 Thông gió tổng thể: Thông gió tổng thể cho toàn bộ phòng hay công trình

 Thông gió cục bộ: Thông gió cho một khu vực nhỏ đặc biệt trong phòng hay

- Khi xảy ra hoả hoạn: Để lửa không thâm nhập các cầu thang và cửa thoát hiểm,

hệ thống thông gió hoạt động và tạo áp lực dương trên những đoạn này để mọi người thoát hiểm dễ dàng

- Hệ thống thông gió sự cố chỉ hoạt động khi xảy ra sự cố

2.1.4 Ứng dụng của thông gió

Được áp dụng nhiều trong các ngành công nghiệp:

 Nhà phòng sản xuất may mặc, dệt len, giầy da, bao bì, phòng cơ khí, gara ô tô, đan lát mây tre, gốm sứ,…

 Trong các ngành dịch vụ: Nhà hàng, siêu thị, quán bia, khu vui chơi giải trí,…

 Trong lĩnh vực trồng trọt: Nhà kính vườn ươm cây giống, trồng hoa, cây cảnh,…

 Trong lĩnh vực chăn nuôi: Chuồng nuôi gia súc, gia cầm,…

2.2 Đặc điểm khí hậu của TP Hồ Chí Minh /TL11/

Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, TP Hồ Chí Minh có nhiệt độ cao đều trong năm và hai mùa mưa và khô rõ rệt Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 Trung bình, TP Hồ Chí Minh có 160 tới 270 giờ nắng/tháng, nhiệt độ trung bình 270C, cao nhất lên tới 400C, thấp nhất xuống 13,80C Hằng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình từ 25 tới 280C Lượng mưa trung bình thành phố đạt 1949 mm/năm Một năm ở TP Hồ Chí Minh có trung bình

159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào hai tháng 6 và tháng 9 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Đông Bắc Các quận nội thành và các huyện phía Bắc có lượng mưa cao hơn các huyện còn lại

TP Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng của hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Đông Bắc Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s vào mùa mưa Gió Bắc – Đông Bắc từ Biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngoài ra còn có gió Tín Phong theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s Có thể nói TP Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão, cũng như lượng mưa độ ẩm không khí thành phố lên cao vào mùa mưa 80% và xuống

thấp vào mùa khô 74,5% Trung bình, độ ẩm không khí đạt bình quân 79,5%/năm (Theo Wikimedia Foundation, Inc)

- Độ ẩm trung bình của TP Hồ Chí Minh: φ = 79,5%

- Độ ẩm trung bình của TP Hồ Chí Minh vào mùa mưa: φ = 80%

- Độ ẩm trung bình của TP Hồ Chí Minh vào mùa khô: φ = 74,5%

2.3 Ô nhiễm không khí và vấn đề thông gió

2.3.1 Tác dụng của môi trường không khí đối với con người /TL4/

Như đã biết, không gian cần điều hòa không khí là không gian khép kín, trong không gian đó có thể có sự hiện diện của đủ loại người và có thể có sự tồn tại của đủ loại vật dụng khác nhau Bên cạnh ảnh hưởng của bụi bặm và các vật thể li ti có sẵn trong không khí, chính người và các vật dụng đã nói là nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm không khí trong không gian cần điều hòa, trong đó sự hiện diện của con người và các hoạt động của con người trong không gian cần ĐHKK là nguyên nhân chủ yếu

Có thể kể ra đây một số nguyên nhân cụ thể như sau:

- Do hít thở

- Do hút thuốc lá

- Do những loại mùi khác nhau tỏa ra từ cơ thể

Chính đây là nguồn gốc làm gia tăng hàm lượng CO2 và CO; là môi trường làm lây

lan các loại bệnh cúm, một vài loại vi khuẩn, các loại nấm gây bệnh và làm tăng tác

động của một số loại khí độc khác hiện diện trong không gian điều hòa

Để làm cho không khí trong không gian điều hòa trong lành hơn, bớt ô nhiễm hơn,

cần thiết phải thực hiện kỹ thuật thông gió Trong ĐHKK, có thể hiểu thông gió là biện

pháp kỹ thuật nhằm thay đổi một bộ phận không khí trong không gian đó bằng một

lượng không khí tươi tương ứng lấy từ bên ngoài Tất nhiên, để hạn chế bụi bặm và

các vật thể li ti khác, cần thiết phải sử dụng các biện pháp lọc và làm sạch không khí

tươi trước khi đưa nó vào không gian cần điều hòa

Bảng 2.2: Nồng độ CO2 cho phép trong không gian cần điều hòa

0,07

Đây là mức độ chấp nhận được khi có nhiều người trong phòng (theo Pettenkofer)

Các giá trị này bản thân

nó chưa được xem là mức độ nguy hiểm, tuy nhiên – với tư cách là chỉ số ô nhiễm không khí – nó là các con số cần lưu ý nếu như nồng

độ CO2 tiếp tục gia tăng

0,10

Nồng độ cho phép trong các trường hợp thông thường (theo Pettenkofer)

0,15

Nồng độ cho phép khi dùng để tính toán thông gió (theo Rietchel)

0,20 ÷ 0,50 Nồng độ tương đối nguy hiểm

0,5 hoặc lớn hơn Nồng độ nguy hiểm

4 ÷ 5

Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng Nếu sự hít thở trong môi trường này kéo dài thì có thể gây ra nguy hiểm

8 Nếu kéo dài sự hít thở trong môi trường này lâu hơn 10

phút thì mặt sẽ đỏ bừng và bị đau đầu

18 hoặc lớn hơn Hết sức nguy hiểm có thể dẫn đến tử vong

Ứng với nồng độ CO2 ở mức độ chấp nhận nào đó, có thể tính toán lưu lượng

không khí tươi cần phải đưa vào không gian điều hòa như sau:

Trong đó:

k – lượng khí CO2 do con người thải ra thông qua hoạt động hít thở,

m 3 /(h.người)

β – nồng độ CO2 có thể chấp nhận trong không gian cần điều hòa, % thể tích

a – nồng độ CO2 trong không khí ở ngoài trời (thông thường là 0,03 % thể

tích)

– lưu lượng không khí tươi phải cung cấp vào không gian cần điều hòa

để nồng độ CO2 luôn luôn được duy trì ở mức chấp nhận β, m 3 /(h.người)

Bảng 2.3: Lưu lượng không khí tươi cần cung cấp vào không gian điều hòa

3/(h.người) Khi β = 0,10% Khi β = 0,15%

2.3.2 Tác dụng của môi trường không khí tới sản xuất

Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao cho quá trình sản xuất và yêu cầu cải thiện điều

kiện lao động của con người trong nhiều ngành công nghiệp như: Dệt, thực phẩm,

giấy, in, máy chính xác, tin học, điện tử,… kỹ thuật ĐHKK – thông gió ngày càng

được áp dụng để tạo ra môi trường không khí có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ và độ trong

sạch cùng độ ồn thích hợp Bảng 2.4 giới thiệu giá trị thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm

tương đối của không khí cho một công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp

Bảng 2.4: Nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho sản xuất

Ngành công nghiệp Công nghệ sản xuất Nhiệt độ, 0C Độ ẩm tương đối,

%

Phòng in

Đóng và gói sách Phòng in ấn Nơi lưu trữ giấy Phòng làm bản kẽm

2.4 Không khí ẩm /Chương 3 - TL4/

2.4.1 Khái niệm cơ bản

Không khí ẩm là một hỗn hợp của không khí khô (gồm O2, N2, CO2…) và hơi nước Không khí thông thường dù ít hay nhiều đều chứa một lượng hơi nước và một phần nhỏ các khí khác, trong kỹ thuật không khí ẩm là một chất môi giới được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Ví dụ trong kỹ thuật sấy không khí ẩm đóng vai trò chất tải ẩm, trong nhiều lĩnh vực khác như kỹ thuật thông gió vệ sinh công nghiệp, kỹ thuật điều hòa nhiệt độ… đều có liên quan với đặc tính xử lý không khí ẩm

2.4.2 Các loại không khí ẩm

Phụ thuộc vào lượng hơi nước có chứa trong không khí ẩm mà ta có thể chia không khí ẩm ra làm hai loại là không khí ẩm bão hòa (Saturated Moist Air) và không khí ẩm chưa bão hòa (Unsaturated Moist Air)

- Không khí ẩm chưa bão hòa: Là trạng thái mà hơi nước còn có thể bay hơi

thêm vào được trong không khí, nghĩa là không khí vẫn còn tiếp tục có thể nhận thêm hơi nước

- Không khí ẩm bão hòa: Là trạng thái mà hơi nước trong không khí đã đạt tối

đa và không thể bay hơi thêm vào đó được Nếu tiếp tục cho bay hơi nước vào không khí thì có bao nhiêu hơi bay vào không khí sẽ có bấy nhiêu hơi ẩm ngưng tụ lại

- Không khí ẩm quá bão hòa: Là không khí ẩm bão hòa và còn chứa thêm một

lượng hơi nước nhất định Tuy nhiên trạng thái quá bão hòa là trạng thái không

ổn định và có xu hướng biến đổi đến trạng thái bão hòa do lượng hơi nước dư bị tách dần ra khỏi không khí Ví dụ như trạng thái sương mù là không khí quá bão hòa

2.4.3 Các thông số đặc tính của không khí ẩm

a) Độ ẩm tuyệt đối ρ h, kg hơi nước/m 3

Gọi:

mh – lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm, kg hơi nước

Vkka – thể tích của khối không khí ẩm đang khảo sát, m 3

Lúc đó, ta gọi độ ẩm tuyệt đối là tỷ số sau đây:

          (2.3)

b) Độ ẩm tương đối φ, %

Độ ẩm tương đối là tỉ số giữa lượng hơi nước hiện có trong khối không khí ẩm

đang khảo sát so với lượng hơi nước chứa trong không khí đó khi nó được làm cho bão

hòa ở nhiệt độ không đổi

        (2.4)

Trong đó:

mh – lượng hơi nước có chứa trong không khí ẩm đang khảo sát, kg hơi nước

mbh – lượng hơi nước chứa trong không khí đó khi nó được làm cho bão hòa ở

nhiệt độ không đổi, kg hơi nước

c) Độ chứa hơi

Được xác định như sau:

        (2.5)

Trong đó:

d – độ chứa hơi, kg hơi nước/kg không khí khô

mh – lượng hơi nước có chứa trong không khí ẩm đang khảo sát, kg hơi nước

mk – lượng không khí khô chứa trong không khí ẩm đang khảo sát, kg không

Trong đó:

ik – Enthalpy của không khí khô có trong không khí ẩm đang khảo sát, kJ/kg

không khí khô

ih – Enthalpy của hơi nước có trong không khí ẩm đang khảo sát, kJ/kg hơi nước

I – Enthalpy của không khí ẩm, kJ/kg không khí khô

e) Nhiệt hiện và nhiệt ẩn

Từ công thức dùng để tính enthalpy của không khí ẩm, ta có thể viết lại như sau:

        1,006 1,84 2500,77 (2.9)

Thành phần thứ nhất của vế phải được gọi là nhiệt hiện, thành phần thứ hai gọi là

nhiệt ẩn Vì giá trị của 1,84d chỉ chiếm khoảng 3% so với tổng (1,006 + 1,84d), nên ta

có thể xem gần đúng tổng số (1,006 + 1,84d) = cp = 1,024 kJ.(kg.K) -1 Như vậy, thành

phần nhiệt hiện đã nói ở trên có thể hiểu là nhiệt lượng để làm cho 1 kg không khí biến

đổi nhiệt độ từ 00C đến giá trị t Còn quá trình nào làm cho độ chứa hơi thay đổi thì

quá trình đó có xuất hiện nhiệt ẩn

2.5 Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩm đa biến /Chương 3 - TL4/

2.5.1 Khái niệm

Quá trình trao đổi nhiệt và ẩm là một quá trình rất đa dạng, tùy theo nhiệt độ nước

cấp vào mà ta sẽ có nhiều loại quá trình Tất nhiên nước phun vào thiết bị phải được

tán sương ở một mức độ nhất định nào đó hay nói cách khác là phải tăng diện tích tiếp

xúc của nước đối với không khí thổi vào đến mức nhất định nào đó (ở đây ta dùng tấm

cooling pad), vì phụ thuộc vào độ tán sương của nước mà hiệu quả trao đổi nhiệt giữa

ẩm và không khí sẽ khác nhau

Ngoài ra còn hai vấn đề mà ta cần đề cập ở đây để có thể hiểu rõ hơn bản chất của

quá trình này:

 Khái niệm về lớp không khí mỏng xung quanh bề mặt các hạt nước, lớp không khí mỏng này luôn ở trạng thái bão hòa và có nhiệt độ bằng nhiệt độ của các hạt nước

 Sự tiếp xúc giữa không khí và các hạt nước sẽ được thay đổi thành sự hòa trộn của không khí đang khảo sát với lớp không khí mỏng xung quanh bề mặt các hạt nước

Khi quá trình trao đổi nhiệt và ẩm diễn ra, nhiệt độ của nước cũng ít nhiều bị thay đổi, do đó khi tiến hành xây dựng quá trình cần phải lưu ý xác định nhiệt độ trung gian của nước

2.5.2 Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩm đa biến

Gọi A và B là trạng thái của không khí ẩm đi vào và đi ra khỏi buồng công tác của thiết bị

Tùy theo nhiệt độ của nước cấp vào, ta sẽ có các quá trình sau:

Hình 2.4: Các quá trình trao đổi nhiệt và ẩm đa biến

a Nhiệt độ của nước tw = t1> tA

Đây là quá trình gia nhiệt có tăng ẩm, ta thấy không khí nhận vào cả nhiệt hiện và nhiệt ẩn, nhiệt lượng do không khí nhận vào được cung cấp bởi chính các hạt nước

b Nhiệt độ của nước tw = t2 = tA

Đây là quá trình tăng ẩm đẳng nhiệt, độ chứa hơi của không khí tăng lên nhưng nhiệt độ vẫn như cũ Trường hợp này không khí nhận nhiệt ẩn, và không nhận hay nhả nhiệt hiện

c Nhiệt độ của nước trong khoảng t dsA < t w = t 3 < t A

Đây là quá trình làm mát có tăng ẩm, ta thấy độ chứa hơi của không khí tăng lên nhưng nhiệt độ bị giảm xuống Trường hợp này ta thấy không khí nhận nhiệt ẩn và nhả nhiệt hiện, lượng nhiệt ẩn nhận vào lớn hơn lượng nhiệt hiện nhả ra

d Nhiệt độ của nước tw = t4 = tưA < tA

Đây là quá trình tăng ẩm đoạn nhiệt Trong trường hợp này độ chứa hơi tăng nhưng nhiệt độ của không khí bị giảm, lượng nhiệt ẩn nhận vào bằng lượng nhiệt hiện nhả ra

e Nhiệt độ của nước ở trong khoảng tdsA < tw = t5 < tưA

Trong trường hợp này tdsA là nhiệt độ đọng sương ứng với không khí đi vào buồng công tác ở trạng thái A Trong trường hợp này độ chứa hơi của không khí tăng lên chút

ít còn nhiệt độ thì bị giảm, lượng nhiệt ẩn do không khí nhận vào nhỏ hơn lượng nhiệt hiện do không khí nhả ra

f Nhiệt độ của nước tw = t6 = tdsA

Đây là quá trình làm mát khô, không khí được làm mát nhưng độ chứa hơi không thay đổi Trường hợp này không khí chỉ nhả nhiệt hiện mà không trao đổi nhiệt ẩn

g Nhiệt độ của nước tw = t7 < tdsA

Đây là quá trình làm mát có tách ẩm, ta thấy nhiệt độ của không khí bị hạ xuống, một bộ phận hơi nước có trong không khí bị ngưng tụ trên bề mặt các hạt nước, nên độ chứa hơi của không khí có xu hướng giảm Trường hợp này không khí nhả đồng thời nhiệt hiện và nhiệt ẩn

2.6 Phương pháp làm mát bay hơi /Chương 7 – TL4/

Khi cho không khí tiếp xúc với các bề mặt ẩm ướt hoặc với các hạt nước đã được tán sương, một bộ phận nước sẽ bị bay hơi vào không khí Chính sự bay hơi của một

bộ phận nước đã làm giảm nhiệt độ của không khí vì quá trình bay hơi là quá trình nhận nhiệt Ta gọi đó là quá trình làm mát bay hơi

Như đã đề cập như đã đề cập ở mục 2.5.2, khi tiến hành quá trình trao đổi nhiệt và

hoặc tăng, như vậy quá trình làm mát bay hơi chỉ là một trong số các quá trình đã trình bày mục 2.5.2 Từ đó, ta thấy tùy theo nhu cầu sử dụng, có thể điều chỉnh nhiệt độ của nước phun vào để làm tăng thêm tính đa dạng của quá trình xử lý không khí Chính vì vậy, thuật ngữ làm mát bay hơi ở đây có thể hiểu rộng hơn nghĩa vốn có của nó

Có thể chia quá trình làm mát bay hơi thành ba kiểu: làm mát bay hơi kiểu trực tiếp, kiểu gián tiếp và kiểu hỗn hợp

2.6.1 Làm mát bay hơi kiểu trực tiếp

Hình 2.5: Nguyên lý làm mát bay hơi kiểu trực tiếp

- Bộ trao đổi nhiệt giữa nước và không khí (tấm cooling pad), được làm từ các loại vật liệu xốp và có tính thấm ướt tốt, nước được tưới từ trên xuống

- Không khí đi qua bộ trao đổi nhiệt có thể tiếp xúc trực tiếp với màng nước bám ướt trên các bề mặt của bộ trao đổi nhiệt

Theo cách thông thường thì quá trình làm mát bay hơi kiểu trực tiếp sẽ diễn ra theo

trường hợp c) đã đề cập ở mục 2.5.2, có nghĩa là nhiệt độ không khí đi ra sẽ nằm trong

khoảng nhiệt độ nhiệt kế ướt và nhiệt độ nhiệt kế khô của không khí đi vào

Hình 2.6: Trạng thái của không khí qua thiết bị làm mát bay hơi kiểu trực tiếp

Để đánh giá hiệu quả làm việc của thiết bị làm mát bay hơi kiểu trực tiếp, ta sử

dụng hệ số tăng ẩm hay hệ số tạo ẩm η, hệ số tăng ẩm lớn thể hiện trạng thái không khí

ra khỏi thiết bị rất gần đường bão hòa φ = 100%, ngược lại thì trạng thái không khí ra

khỏi thiết bị cách xa đường bão hòa hơn Ta có:

Trong đó:

t1 – nhiệt độ không khí đi vào thiết bị, 0 C

t2 – nhiệt độ không khí đi ra khỏi thiết bị, 0 C

t3 – nhiệt độ không khí nếu như không khí đi ra khỏi thiết bị có độ ẩm φ = 100%

Ở thiết bị làm mát bay hơi kiểu trực tiếp ta phải hết sức chú ý đến tỉ số E, vì tỉ số

này có ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị của hệ số tăng ẩm η Tỉ số E (kg nước/kg không

khí) được định nghĩa như sau:

Trong đó: – lưu lượng khối lượng của nước đi qua thiết bị

- lưu lượng khối lượng của không khí đi qua thiết bị

2.6.2 Làm mát bay hơi kiểu gián tiếp

Ở phương án làm mát bay hơi kiểu gián tiếp ta thấy có hai dòng không khí đi vào thiết bị, hai dòng lần lượt có tên gọi là dòng không khí sơ cấp và dòng không khí thứ cấp Dòng không khí sơ cấp là dòng không khí mà ta cần xử lý, còn dòng không khí thứ cấp là phương tiện mà ta cần sử dụng để xử lý dòng không khí sơ cấp

Hình 2.7: Làm mát bay hơi kiểu gián tiếp

Từ hình vẽ mô tả thiết bị ta thấy dòng không khí thứ cấp được tiếp xúc trực tiếp với nước, còn dòng không khí sơ cấp thì không tiếp xúc trực tiếp với nước Như vậy, từ hình 2.7, ta thấy rõ dòng không khí sơ cấp và thứ cấp được bố trí chuyển động trong hai không gian cách biệt nhau bởi bề mặt trao đổi nhiệt, bề mặt này được thấm ướt về phía dòng không khí thứ cấp Trong trường hợp này thì mục đích của dòng không khí thứ cấp là để làm giảm nhiệt độ của bề mặt trao đổi nhiệt bằng hiện tượng bay hơi nước về phía bề mặt bị thấm ướt, chính điều này giúp cho dòng không khí sơ cấp có thể nhả bớt nhiệt lượng trong khi độ chứa hơi vẫn giữ nguyên như cũ

2.6.3 Làm mát bay hơi kiểu hỗn hợp

Làm mát bay hơi kiểu hỗn hợp là phương án kết hợp giữa phương án làm mát bay hơi kiểu gián tiếp và phương án làm mát bay hơi kiểu trực tiếp

Hình 2.8: Quá trình làm mát bay hơi kiểu hỗn hợp

Từ hình vẽ ta thấy quá trình 1-2 ứng với phương án làm mát bay hơi kiểu gián tiếp, còn quá trình 2-3 ứng với phương án làm mát bay hơi kiểu trực tiếp

2.7 Các phương pháp thông thoáng trong phòng thực tập, sản xuất

(http://www.povn.info/2011/07/thiet-ke-thong-gio-nha-xuong.html)

Khi kinh tế mở cửa là lúc hình thành các khu công nghiệp, những năm gần đây với

sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế khu công nghiệp lớn với những nhà phòng vài ngàn đến vài chục ngàn m2 hình thành rất nhiều từ Bắc đến Nam

Nhu cầu đầu tư xây dựng cho hệ thống sản xuất rất lớn nhất là những khu công nghiệp tập trung những tập đoàn nước ngoài thì nhu cầu này càng tăng cao

Nhà phòng sản xuất là khu vực có nhiều công nhân lao động, máy móc, bụi công nghiệp nên vấn đề tạo môi trường làm việc an toàn cho người lao động là yêu cầu cần thiết để nâng cao năng suất lao động và đảm bảo sức khỏe cho người lao động

Thông gió cho nhà phòng hiện nay là bắt buộc đối với nhà phòng và có thể chia ra làm hai dạng như sau:

1 Thông gió trong môi trường điều hòa, hiện nay không phải nhà phòng nào cũng

có thể trang bị điều hòa vì nhiều lý do như chi phí đầu tư, chi phí điện tiêu thụ khá lớn Tuy nhiên một số nhà phòng có tính chất đặc biệt thì việc đầu tư hệ thống lạnh là tất yếu

2 Thông gió tạo sự thông thoáng cho môi trường làm việc với loại thông gió này thì nhà phòng phải cao ráo và được cách nhiệt chống nóng

Sau đây là một số phương pháp thiết kế thông gió cho nhà phòng:

2.7.1 Thông gió tự nhiên

Thông gió tự nhiên là tạo sự thông thoáng cho môi trường làm việc bằng cách bố trí cửa lấy gió và thải gió một cách hợp lý giúp cho không khí lưu thông tuần hoàn tốt nhất Ưu điểm là chi phí đầu tư thấp, không tốn điện cho động cơ Nhược điểm dễ thấy

là hiệu suất không cao và phụ thuộc nhiều vào hướng gió, không gian

Hình 2.9:Thông gió tự nhiênPhương pháp: bố trí lam gió và thải gió đối xứng nhau để tạo hiệu quả tốt nhất Lam gió phải bố trí hợp lý với tường và đặc biệt phải che được mưa Có thể sử dụng quả cầu gắn trên mái để tăng cường đối lưu không khí

2.7.2 Thông gió cơ khí không sử dụng kênh dẫn gió

Phương pháp này giống như phương pháp thông gió tự nhiên nhưng khác nhau ở chỗ thay vì đặt lam gió ta đặt quạt hút trên tường Ở phía đối diện ta đặt những lam gió

có lưới lọc bụi hoặc tấm lọc công nghệ để lấy gió bên ngoài vào Khi quạt hút gió hoạt động thì sẽ tạo ra sự chênh áp bên trong phòng, gió tươi bên ngoài sẽ tự động tràn vào

để thay thế lượng khí thải thoát ra

Hình 2.10:Hệ thống thông gió sử dụng quạt cấp và thải

Tính toán lưu lượng hút ra để chọn quạt thích hợp

- Theo TCVN mỗi người cần 20m3 không khí trong 1 giờ Lưu lượng cần thông gió = số người x 20m3

- Tính số người trên mét vuông sàn = diện tích / 0,7 người/m2 sàn

- Ví dụ ta có diện tích nhà phòng là: S = 1000 m2

- Số người phân bố: 1428 người

- Lưu lượng thông gió: Vt = 1428 x 20 = 28.560 m3/h

2.7.3 Thông gió cơ khí sử dụng kênh dẫn gió

Hệ thống làm mát dùng kênh phân phối gió

Hệ thống thông gió làm mát này do K.s Diệp Bảo Chánh, Giám đốc Công ty Tân

Kỷ Nguyên (Q5, TPHCM) và nhóm cộng sự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo Hệ thống thông gió làm mát hoạt động theo nguyên lý hút không khí tươi từ bên ngoài, lượng không khí này sẽ được thổi qua một màng lưới làm bằng giấy có dạng tổ ong

Hình 2.11:Hệ thống thông thoáng sử dụng cooling padMàng lưới giấy được làm từ nguyên liệu gỗ thông nên hấp thụ nước cao, lọc bụi tốt, không bị mốc, biến dạng Không khí tươi ở môi trường bên ngoài sau khi được thổi qua màng lưới giấy (đã được tưới nước, nước bơm liên tục lên màng lưới bằng giấy thông qua bộ van tự động cấp – xả) sẽ giảm nhiệt độ xuống khoảng từ 3 ÷ 50C so với nhiệt độ bên ngoài

Lượng không khí đã được làm mát này sẽ được thổi liên tục vào nhà phòng (bởi một motor quạt), đồng thời cũng sẽ đẩy không khí nóng và ô nhiễm trong nhà phòng ra ngoài, tạo nên một môi trường làm việc thoáng mát

Hệ thống này cũng làm độ ẩm trong phòng tăng từ 3 ÷ 5%, trung bình khoảng 2 phút thì lượng không khí trong phòng được thay đổi (bằng lượng không khí tươi được hút từ ngoài trời đưa vào phòng) Hệ thống được thiết kế với 3 chế độ vận tốc gió nên

dễ dàng đáp ứng nhu cầu riêng của từng đối tượng sử dụng (lượng gió cung cấp có thể đạt đến 17.000 m3/h) Một hệ thống thông gió làm mát có khả năng làm mát cho diện tích khoảng 130m2

Do sử dụng giải pháp bốc hơi tự nhiên để làm mát nên hệ thống thông gió này có

ưu điểm như bảo vệ môi trường, khử mùi, tiết kiệm điện (trung bình khoảng 1 kW/h) K.s Diệp Bảo Chánh cho biết, cụ thể một phân phòng có diện tích 2.200m2, lắp đặt

16 hệ thống thông gió, một ngày sử dụng khoảng 10 giờ, hiệu quả làm mát gần như tương đương so với dùng máy điều hòa nhiệt độ, nhưng chi phí tiền điện chỉ khoảng 5

triệu đồng/tháng, trong khi nếu dùng máy điều hòa nhiệt độ thì phải tốn đến gần 40 triệu đồng/tháng

2.8 Bơm, quạt, coolingpad /TL5/

2.8.1 Bơm

1 Khái niệm

Bơm là thiết bị nhận năng lượng để vận chuyển dòng chất lỏng từ nguồn tới nơi cần sử dụng Khi làm việc, năng lượng bơm nhận được từ động cơ sẽ chuyển hóa thành thế năng, động năng và trong chừng mực nhất định thành nhiệt năng của dòng chất lỏng

2 Phân loại

Hình 2.12: Phân loại bơm

3 Cách chọn bơm

 Dựa vào tính chất của chất lỏng: lưu ý độ nhớt, tạp chất

 Dựa vào hệ số quay nhanh Ns

3,65

Trong đó: Q = m3/s, n = rpm, H = mH2O

 Chọn bơm nhỏ gọn, ít ồn, chi phí đầu tư và vận hành, bảo dưỡng

 Có công dụng riêng: định lượng, đo đếm

BÁNH RĂNG

ĂN KHỚP NGOÀI

VÒNG

BƠM PISTON

 Dựa vào đường đặc tính của bơm và đặc tính của hệ thống tránh chọn bơm quá lớn

Vận hành và điều chỉnh bơm

a Bơm đấu song song: nhằm đáp ứng yêu cầu Q thay đổi

- Nhiều bơm: ngưng vài bơm khi cần Q nhỏ ( tổng Q nhỏ hơn tổng Q của riêng từng bơm)

- Một bơm nhỏ và một bơm lớn

b Bơm đấu nối tiếp: tăng H

c Bơm đấu hỗn hợp: tăng Q và H

4 Một số lưu ý khi lắp đặt vận hành bơm

- Chọn bơm đúng yêu cầu kỹ thuật, và dựa vào đường đặc tính cơ bản của bơm

- Lắp đặt đường ống phù hợp:

 Cần lắp đặt van một chiều ở ống hút và ống đẩy để đễ dàng khi mồi nước và khởi động bơm

 Trước khi cho bơm làm việc phải mồi bơm

2.8.2 Quạt thông gió

1 Khái niệm và phân loại

Quạt chuyển đổi cơ năng nhận được ở trục để tạo nên độ chênh áp nhằm làm cho không khí có thể chuyển động được

- Căn cứ vào áp suất mà quạt tạo ra ta chia thành các loại sau;

 Quạt quay vừa: nN = 200 ÷ 600 rpm

 Quạt quay nhanh: nN = 600 ÷ 1200 rpm

 Quạt quay đặc biệt nhanh: nN = 1200 ÷ 4000 rpm

2 Cấu tạo các loại quạt dùng trong hệ thống cooling pad

a) Cấu tạo của quạt hút

- Vỏ quạt được chế tạo bằng tôn tráng kẽm

- Cánh quạt bằng nhôm hợp kim đảm bảo nhẹ, bền

- Moto kín nước

- Công suất: 1,1kW – 3Fa/380V

- Lưu lượng gió 44.500 m 3 /h

Hình 2.13:Các loại quạt hút

b) Cấu tạo quạt đẩy làm mát

- Vỏ máy chế tạo bằng nhựa PP, chống tia tử ngoại, chống ăn mòn

- Quanh thân máy lắp tấm làm mát không khí

- Có hệ thống bơm nước tư động, ống dẫn nước để đảm bảo tấm làm mát không khí luôn được cấp nước đầy đủ

- Có hệ thống van tự động cấp nước cho máy

- Hệ thống moto kín nước đảm bảo cho việc đẩy không khí đã được làm mát đi tới nơi cần làm mát

- Có chế độ tự vệ sinh

Hình 2.14:Mô hình các loại quạt đẩy làm mát

2.8.3 Tấm làm mát (cooling pad)

2.8.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Được tạo thành do nhiều lớp giấy, màng lưới giấy được làm bằng nguyên liệu bột

gỗ thông nên hấp thụ nước cao, lọc bụi tốt, không bị mốc, biến dạng được bao phủ một loại keo đặc biệt và được thiết kế có dạng tổ ong nên làm tăng hiệu suất làm mát không khí lên nhiều lần Khi không khí tươi ở môi trường bên ngoài sau khi được thổi qua màng lưới bằng giấy (đã được tưới nước, nước bơm tưới liên tục lên màng lưới bằng giấy thông qua bộ van tự động cấp – xả) thì một phần hơi nước có sẵn trong đó

sẽ bay hơi đồng thời hấp thụ nhiệt của không khí nóng, lọc sạch bụi và các chất khí có hại cho cơ thể lúc đó không khí trở nên mát và sạch sẽ Không khí được làm mát, lọc sạch sẽ giảm nhiệt độ xuống khoảng từ 30C ÷ 50C so với nhiệt độ bên ngoài rồi được đưa vào không gian cần làm mát Vì hoạt động trên nguyên lý như vậy nên khi vận hành hệ thống chỉ tiêu thụ điện năng bằng khoảng 10 - 15% so với mức tiêu thụ điện năng của máy ĐHKK thông thường Đồng thời việc vận hành và bảo trì lắp đặt cũng rất dễ dàng và thuận tiện Với những điều kiện như trên thì khi sử dụng hệ thống làm mát nhà phòng là một giải pháp mang tính hữu hiệu nhất

Hình 2.15: Cấu tạo tấm cooling pad

2.8.3.2 Ưu điểm chính của tấm cooling pad

im-chinh-ca-tm-trao-i-nhit&catid=51%3Atinh-toan-thit-k&Itemid=82&lang=vi)

(http://www.haibac.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=89%3Au- Hiệu suất trao đổi nhiệt ẩm cao

Được tối ưu hoá nhờ kết cấu dạng tổ ong, nên với mỗi mét khối tấm làm mát tương ứng từ 460 đến 690 mét vuông (tuỳ model) khi các lớp nhăn này được trải phẳng ra

Do có diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, góc cắt hợp lý nên hiệu suất trao đổi nhiệt ẩm giữa nước và không khí đạt được rất cao

 Khả năng lọc bụi và làm sạch không khí

Tấm làm mát đóng vai trò như một màng lọc tự nhiên: Khi không khí cần xử lý nhiệt ẩm đi qua các bề mặt nhăn, tại đây xảy ra sự va đập và chà xát giữa không khí và

bề mặt thấm ẩm của tấm làm mát, bụi bẩn, rêu mốc và các khoáng chất bám trên bề mặt giấy được rửa trôi nhờ hệ thống nước tưới từ trên xuống, đồng thời tại đây cũng xảy ra qua trình trao đổi nhiệt ẩm giữa nước và không khí Do đó, không khí sau khi qua tấm làm mát là không khí sạch và mát

 Độ bền lâu với thời gian

Tấm làm mát có cấu trúc xen-lu-lô đặc biệt được kết chặt bởi các hợp chất không hoà tan giúp tăng cơ tính đảm bảo thời gian sử dụng lâu dài và duy trì khả năng ngậm nước để liên tục tạo màng nước bay hơi trên bề mặt

 Khả năng chịu đựng môi trường khắc nhiệt

Việc lắp đặt cũng như sử dụng đúng theo quy trình như: xả bỏ nước định kỳ và vệ sinh thường xuyên giúp tấm làm mát có thể hoạt động tốt trong môi trường nước kém chất lượng và không khí bẩn

 Biểu đồ mô tả sự giảm nhiệt độ trong ngày bằng hệ thống tấm làm mát: