4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
1.4.3 Hệ thống điều hòa cục bộ
Hệ thống điều hòa không khí cục bộ gồm các máy cục bộ đơn chiếc được lắp đặt cho các khu vực điều hoà đơn lẻ. Có 2 loại máy điều hòa dùng cho các gia đình, văn phòng...: Điều hòa một chiều và điều hòa 2 chiều
Ưu điểm của máy điều hòa cục bộ - Lắp đặt nhanh, dễ dàng
- Sử dụng đơn giản, không bị ảnh hưởng của các máy khác trong hệ thống. - Bảo dưỡng, sửa chữa đơn giản và độc lập từng máy.
- Nhược điểm của máy điều hòa cục bộ
- - Việc lắp đặt các khối nóng ở trên tường các tòa nhà làm ảnh hưởng đến kiến trúc mỹ quan của toàn bộ toà nhà
Trang 6
máy bị dò GAS gây ảnh hưởng tới sức khoẻ của con người và ảnh hưởng đến môi trường.
- Đối với hệ thống máy cục bộ việc cung cấp khí tươi cho phòng thường là cấp trực tiếp bằng quạt gió, do vậy không khí không được sử lý bụi, ẩm và thường tạo lên sự chênh lệch nhiệt độ cao giữa luồng khí cấp bổ xung và luồng khí cấp lạnh của dàn lạnh, gây cảm giác khó chịu cho con người trong phòng điều hòa. - Làm lạnh không đồng đều
- Hiệu suất hoạt động của máy ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ bên ngoài đặc biệt khi nhiệt độ không khí bên ngoài cao thì hiệu suất làm việc của máy giảm đáng kể. nhiệt độ ngoài trời cao khả năng trao đổi nhiệt của dàn nóng thấp, dàn lạnh phát ra công suất lạnh thấp, máy ở tình trạng quá tải.
- Hệ số tiêu thụ điện năng lớn, chi phí vận hành cao.
- Độ bền và tuổi thọ sử dụng không cao (khoảng 5...6 năm).
- Thường áp dụng cho những công trình nhỏ, đơn giản không yêu cầu các thông số môi trường đặc biệt.
Áp dụng điều hòa không khí cục bộ trong thực tế :
Hệ thống điều hòa cục bộ thường áp dụng cho những căn hộ, văn phòng làm việc, quá ăn, quán café
Hiện nay cùng với sự phát triển của công nghệ các loại điều hòa tiết kiệm năng lượng, chi phí, mang giá trị thẩm mỹ xuất hiện nhiều trên các thị trường, đặc biệt là Hệ thống điều hòa Multi gồm 1 dàn nóng có thể kết nối với nhiều dàn lạnh tại nhiều phòng khác nhau, giúp tiết kiệm diện tích không gian lắp đặt đồng thời tiết kiệm điện năng sử dụng và làm mát nhanh hơn đang rất được ưu chuộng
Trang 7
a. Sơ đồ cấu tạo điều hòa của sổ cục bộ
b. Điều hòa của sổ cục bộ hai chiều
Hình 1. 4 Điều hòa của sổ cục bộ hai chiều c. Hệ thống điều hòa cục bộ kiểu multi.
Hình 1. 5 hệ thống điều hòa cục bộ kiểu multi . Hình 1. 3 Sơ đồ cấu tạo điều hòa của sổ cục bộ
Trang 8
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG
2.1.1 Lựa chọn tốc độ không khí đi trong ống.
Tốc độ không khí đi trong ống gió là đại lượng quan trọng được nghiên cứu nhiều. Tốc độ không khí cao, công suất quạt lớn thì mang lại ưu điểm sẽ tiết kiệm tiết diện của ống gió và ngược lại. Từ đó, sẽ có nhiều lý do để cân nhắc lựa chọn tốc độ không khí sao cho phù hợp với kinh tế và độ ồn.
Theo TL[1] trang 368 đưa ra một vài lời khuyên dùng về tốc độ không khí. Riêng tốc độ ở các miệng thổi, miệng hút lấy định hướng như sau: Miệng thổi đặt ở vùng làm việc thì tốc độ gió ra khỏi miệng thổi là ω = 0,3÷0,75 m/s; nếu miệng thổi đặt trên cao 2÷3 mét thì tốc độ gió ra khỏi miệng gió là ω = 1,5÷3 m/s; nếu miệng thổi đặt cao trên 3m thì lấy tốc độ gió ra khỏi miệng thổi là ω = 3÷4 m/s.
Đối với phòng trong nghiên cứu này, nhóm chọn ra hai tốc độ gió:
- Từ bảng 7.1 và 7.2/ TL [1]/trang 368 chọn tốc độ gió trên đường ống chính là 6 (m/s)
- Tốc độ gió ở các miệng thổi là ω = 1,5 (m/s)
2.1.2 Tính chọn đường ống chính
Theo tiêu chuẩn TCVN-5687 [2] với bội số trao đổi gió phòng học là AC/h =6 lần/h.
Lưu lượng trao đổi không khí:
Q = AC/h.V (m3/h) (1) Trong đó:
Q – lưu lượng không khí trao đổi (m3/h) AC/h – bội số trao đổi gió
V – Thể tích cần thông gió
Phòng cần tính tiết diện hình thang có các thông số: - Dài: 6,6m, Rộng: 3,2m, Cao: 2m
Thể tích của phòng là:
𝑉 = 2.6,6.3,2 = 42 (𝑚3) (2) Lưu lượng gió trao đổi là:
Trang 9
Q = AC/h.V (m3/h) = 6.42 = 252 (m3/h) (3)
Phương pháp tính toán đường ống gió: Phương pháp ma sát đồng đều
Nội dung của phương pháp ma sát đồng đều là thiết kế xác định kích thước đường ống gió sao cho tổn thất áp suất trên 1 m chiều dài đường ống bằng nhau trên toàn tuyến ống.
Phương pháp ma sát đồng đều cũng đảm bảo vận tốc gió trên đường ống giảm dần theo chiều dài ống gió và do đó một phần áp suất động biến dổi thành áp suất tĩnh vì vậy đảm bảo được gió phân bố đồng đều.
Phương pháp ma sát đồng đều có ưu điểm là thiết kế rất nhanh, người thiết kế không bắt buộc phải tính toán tuần tự từ đầu tuyến ống đến cuối mà có thể tính bất cứ đoạn ống nào tuỳ ý, điều này có ý nghĩa trên thực tế thi công ở công trường.
Phương pháp ma sát đồng đều cũng đảm bảo tốc độ giảm dần dọc theo chiều chuyển động, có độ tin cậy cao hơn phương pháp giảm dần tốc độ.
Nhóm nghiên cứu chia đoạn ống thành 2 phần để tính bao gồm ống chính 1 và ống chính 2.
2.1.2.1. Tính chọn đường ống chính 1
- Độ dài ống chính 2,9m
- Tổng tiết diện đường ống chính 1:
𝑆𝑐1 = 252 3600.6= 7 600≈ 0,0117 𝑚 2 (4) - Suy ra đường kính ống chính 1 là: 0,122 m = 12,2 cm =122 (mm) 2.1.2.2. Tính chọn đường ống chính 2 - Độ dài ống chính 2: 2m - Lưu lượng tại điểm
A = 252 − (2 × 63) = 126 m3/h (5) - Tiết diện đường ống 2 là:
𝑆𝑐2 = 126 6.3600 = 7 1200≈ 0,00583 𝑚 2 (6) - Suy ra đường kính ống chính 2 là: 0,086 m = 8,6 cm = 86mm
Trang 10
2.1.5 Tính chọn miệng gió
Chọn tốc độ gió ra khỏi miệng gió là 1,5 m/s,
- Tổng tiết diện miệng gió:
𝑆 = 𝑄 𝑣𝑚𝑔 = 252 1,5.3600 = 7 150 ≈ 0,047 𝑚 2 (7) - Chọn đường kính mỗi miệng: d = 114 mm
- Số lượng miệng gió:
𝑛 = 0.047 𝜋.0.1144 2
≈ 4 𝑚𝑖ệ𝑛𝑔
(8) - Lưu lượng từng miệng gió:
252/4 = 63 m3/h (9)
2.1.6 Chọn quạt
Dựa vào Q = 252 (m3/h) nhóm chọn quạt với thông số như sau: - Ký hiệu: YL-100
- Lưu lượng: 290 (m3/h)
- Đường kính miệng hút/thổi: 100 (mm) - Dòng điện: 0,17A
- Áp suất: 125 (Pa) - Công suất điện: 40W
2.1.7 Tính lại các thông số đường ống
Sau khi chọn được quạt, nhóm đã tính lại các thông số kích thước đường ống và được liệt kê bên dưới:
a. Tính chọn miệng gió
Chọn tốc độ gió ban đầu ra khỏi miệng gió là 1,5 m/s, - Tổng tiết diện miệng gió:
𝑆 = 𝑄 𝑣𝑚𝑔 = 290 1,5.3600= 29 540 ≈ 0,054 𝑚 2 (10)
- Chọn đường kính mỗi miệng gió là: d = 114 mm Với 4 miệng gió ta có:
Trang 11
- Lưu lượng từng miệng gió:
290/4 = 72.5 (m3/h). (11)
=> Từ đó ta tính lại được tốc độ gió ra là: vmg= 1,97 (m/s). b. Tính chọn đường ống chính 1
- Độ dài ống chính 1: 2,9 m - Tiết diện đường ống chính 1:
𝑆𝑐1= 290 3600.6= 29 2160≈ 0,0134 (𝑚 2) (12) - Suy ra đường kính ống chính 1 là: 0,130 m =130 (mm)
- Tra trên đồ thị hình 7.24/ TL [1]/trang 373, dựa theo lưu lượng là 290 m3/h và tốc độ gió là 6 m/s suy ra được tổn thất áp suất trên 1m ống là ∆p1=2.1 Pa/m.
Chọn ống nhựa PVC có kích thước 140 mm cho đoạn ống chính 1. Khi đó, tiết diện đường ống chính 1 sẽ là: Sc1=0.0154 (m2)
c. Tính chọn đường ống chính 2 - Độ dài ống chính 2: 2 m - Lưu lượng tại điểm
A = 290 - (2.72,5) = 145 (m3/h) (13)
- Tiết diện đường ống 2 là:
𝑆𝑐2= 145 6.3600= 29 4230≈ 0,00672 𝑚 2 (14) - Suy ra đường kính ống chính 2 là: 0,092 m
- Tra trên đồ thị hình 7.24/trang 373, dựa theo lưu lượng là 145 m3/h và tốc độ gió là 6m/s suy ra được tổn thất áp suất trên 1m ống là ∆p1=2,6 Pa/m.
Chọn ống nhựa PVC có kích thước 90 mm cho đoạn ống chính 2. Khi đó, tiết diện đường ống chính 2 sẽ là: Sc2=0,0064 (m2)
2.1.8 Tính tổn thất áp suất
Dựa theo [TL1]/372, tổn thất áp suất trên đường ống gió gồm 2 thành phần:
∆P= ∆Pms+ ∆Pcb (15) Trong đó:
∆Pms: Trở kháng ma sát trên đường ống ∆Pcb: Trở kháng cục bộ
Trang 12
Tính trở kháng ma sát
- Trở kháng ma sát của đoạn ống:
∆Pms=Rms.l (16) Trở kháng ma sát của đường ống chính 1 tra theo phụ lục 4 [TL1], với v = 6 (m/s) và đường kính ống chính 1 d1 =140 mm ta được:
- Trở kháng ma sát là: 0,34 mmH2O/m - Áp suất động là: 0,2204 mmH2O
- Suy ra tổng trở kháng ma sát của đoạn ống chính 1 là:
∆Pms1=Rms1.l= 0,34.2,9 = 0,986 mmH2O (17)
- Trở kháng ma sát của đường ống chính 2 tra theo phụ lục 4 [TL1], với v = 6(m/s) và đường kính ống chính 1 d1 = 190 mm ta được:
- Trở kháng ma sát là: 0,58 mmH2O/m - Áp suất động là: 0,2204 mmH2O
- Suy ra tổng trở kháng ma sát của đoạn ống chính 2 là:
∆Pms2=Rms2.l= 0,58.2 = 1,16 mmH2O (18) - Tổng trở kháng ma sát trên toàn đoạn ống là:
∆Pms= ∆Pms1+ ∆Pms2 = 0,986+1,16 = 2,146 (mmH2O) (19)
Tính trở kháng cục bộ:
- Tổng hệ số trở kháng cục bộ đường ống 1 là:
1,4 + 1,15 + 0,16 + 0,25 = 2,96 (20) - Suy ra tổng trở kháng cục bộ trên đoạn ống chính 1 là:
∆Pcb1 = 2,96.0,2204 = 0,652 mmH2O (21) - Tổng hệ số trở kháng cục bộ đường ống 2: 0 + 1,15 = ,15
- Suy ra tổng trở kháng cục bộ trên đoạn ống chính 2 là:
∆Pcb2 = 1,15.0,2204 = 0,253 mmH2O (22) - Tổng trở kháng cục bộ trên toàn đoạn ống:
∆Pcb= ∆Pcb1+∆Pcb2 = 0,652+0,253=0,905 mmH2O (23) - Tổng tổn thất áp suất trên toàn đoạn ống:
Trang 13
Bảng 2. 1 Tổng hợp kết quả tính toán cho đường ống gió
Đoạn ống Lưu lượng Đường kính Chiều dài Tốc độ gió Tiết diện ống Trở kháng ma sát Rms Trở kháng ma sát của đoạn ống ∆Pms = Rms.l Tổng trở kháng cục bộ Áp suất động Trở kháng cục bộ ∆Pcb Tổn thất áp suất tổng ∆P = Rms + ∆Pcb Đơn vị m3/h mm m m/s m2 mmH2O /m mmH2O mmH2O mmH2O mmH2O Ống chính 1 290 140 2,9 6 0,0134 0,34 0,986 2,96 0,2204 0,652 1,638 Ống chính 2 145 90 2 6 0,00672 0,58 1,16 1,15 0,2204 0,253 1,413 2.2 CHỌN VẬT LIỆU Ống nhựa PVC
Ống nhựa PVC được sản xuất từ hỗn hợp bột nhựa PVC (Poly Vinyl Clorua) cùng các chất phụ gia khác đưa vào máy trộn để tạo thành hỗn hợp PVC. Ống nhựa PVC được sử dụng nhiều trong cả ngành công nghiệp lẫn dân dụng. Sản phẩm được phổ biến do sở hữu nhiều ưu điểm hữu ích.
Ống PVC được thiết kế với bề mặt trơn tru, tạo độ ma sát thấp, giúp tăng tốc độ dòng chảy.
Bề mặt trong trơn tru ấy còn ngăn ngừa sự phát triển của các chất độc hại hoặc mùi hôi thối, có khả năng chống nấm mốc và không bị nhiễm khuẩn.
Nhựa PVC có khả năng chống axit tuyệt vời, kháng kiềm, chống ăn mòn nên không bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và pH đất. Có đặc tính chống ăn mòn và kháng hóa chất tuyệt vời, ống PVC không cần xử lý chống ăn mòn khi lắp đặt đường ống.
Ống nhựa PVC có điện trở suất lớn hơn 1013 Ω. cm, có độ dẫn nhiệt 0.13 W/m/ độ, nên có tính dẫn nhiệt, dẫn điện kém. Yếu tố dẫn nhiệt thấp giúp chất lỏng vận chuyển qua đường ống PVC duy trì nhiệt độ đồng đều hơn. Ống nhựa PVC còn đảm bảo an toàn vì tính cách điện. Nếu như các ống kim loại phải phủ thêm trên bề mặt một lớp phủ cách điện thì ống nhựa PVC cách điện tuyệt đối.
Trang 14
Ống PVC có nhược điểm sẽ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hoặc bị oxi hóa dưới ánh nắng trực tiếp từ mặt trời do tính dẫn nhiệt kém, không chịu được nhiệt độ cao.
Hình 2. 1 Ống nhựa PVC
Vì các đặc tính nêu trên, ta có thể thấy ống nhựa có độ nhám bề mặt, hệ số ma sát bề mặt trong ống là rất nhỏ, kích thước phù hợp với không gian điều hòa nhỏ hẹp nên nhóm đã chọn ống nhựa làm vật liệu làm đường ống gió.
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊM CỨU THỰC NGHIỆM
Thực nghiệm là một phương pháp thu thập thông tin được thực hiện bởi những quan sát trong điều kiện gây biến đổi đối tượng khảo sát và môi trường xung quanh đối tượng khảo sát một cách có chủ định. Sử dụng phổ biến trong nghiên cứu tự nhiên, kỹ thuật, y học và nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác.
Đặc điểm: Thực nghiệm cho phép tác động lên đối tượng nghiên cứu một cách chủ động, can thiệp có ý thức vào quá trình diễn ra theo mong muốn của người nghiên cứu.
Đặc trưng của phương pháp thực nghiệm là tham số bị khống chế bởi người nghiên cứu.
* Phân loại nghiên cứu thực nghiệm
Theo nơi thực nghiệm:
- Thực nghiệm trong phòng thí nghiệm: Người nghiên cứu hoàn toàn chủ động tạo dựng mô hình thực nghiệm và khống chế các tham số, hạn chế là kết quả thu được trong phòng thí nghiệm hiếm khi được áp dụng thẳng vào điều kiện thực tế.
Trang 15
- Thực hiện tại hiện trường: Người nghiện cứu tiếp cận điều kiện hoàn toàn thực, nhưng bị hạn chế về khả năng khống chế tham số và các điều kiện nghiên cứu.
- Thực nghiệm trong quần thể xã hội: Dạng thực nghiệm được tiến hành trên một cộng đồng người, trong những điều kiện sống của họ. Trong thực nghiệm này, người nghiên cứu thay đổi các điều kiện sinh hoạt của họ, tác động vào đó những yếu tố cần được kiểm chứng trong nghiên cứu.
Phân loại theo mực đích quan sát:
- Thực nghiệm thăm dò: Thực nghiệm này được sử dụng để nhận dạng vẫn đề và xây dựng giả thiết.
- Thực nghiệm kiểm tra: Thực nghiệm được tiến hành để kiểm chứng những giả thiết.
- Thực nghiệm song hành: Thực nghiệm tiến hành trên những đối thượng khác nhau trong những điều kiện được khống chế giống nhau, nhằm rút ra kết luận về ảnh hưởng của thực nghiệm trên các đối tượng khác.
- Thực nghiệm đối nghịch: Thực nghiệm tiến hành trên hai đối tượng giống nhau với điều kiện ngược nhau, nhằm quan sát kết quả của các phương thức tác động đến thông số của đối tượng nghiên cứu.
- Thực nghiệm so sánh (đồi chứng): Thực nghiệm tiến hành trên hai đối tượng khác nhau, trong đó một trong hai được chọn làm đối chứng nhằm tìm chỗ khác biệt giữa các phương pháp, giữa các hậu quả so với đối chứng.
* Các phương pháp tiến hành thực nghiệm
- Phương pháp thử và sai: Là phương pháp bắt đầu bằng việc thử, thấy sai thử lại, sai lại thử lại cho đến khi đạt được kết quả cuối cùng hoàn toàn đúng hoàn toàn sai so với giả thuyết thực nghiệm.
- Phương pháp Heuristie: Bản chất chính là phương pháp thử và sai được cải tiến, được chia theo nhiều bước, mỗi nước chỉ thực nghiệm trên một mục tiêu. Mục đích là để công việc thực nghiệm trở nên dễ dàng hơn.
- Thực nghiệm trên mô hình: Thực nghiệm phổ biến nhất trong các nghiên