Tính tốn cách nhiệt, cách ẩm và kiểm tra động sương kho truyền thống

2.7 Cấu trúc xây dựng và cách nhiệt kho lạnh truyền thống

2.7.5 Tính tốn cách nhiệt, cách ẩm và kiểm tra động sương kho truyền thống

Việc tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh nhằm mục đích:

- Hạn chế dịng nhiệt tổn thất từ ngồi mơi trường có nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che.

- Tránh ngưng tụ ẩm trên bề mặt ngoài của các vách trong kho lạnh.

a. Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm

Theo như yêu cầu thiết kế, cơng trình sử dụng vật liệu cách nhiệt, cách ẩm là Polyurethane Foam là nhựa tổng hợp được tạo thành từ hai thành phần hóa học chính là Polyol & Isocyanate. Sau khi khuấy trộn đều và tạo phản ứng hóa học, sản phẩm có tính đàn hồi, dẻo dai, khơng mối nối, hiệu quả cao trong việc chống thấm, chống nóng, cách nhiệt.

Chi phí đầu tư ban đầu cho phun polyurethane foam có thể lớn hơn so với các loại vật liệu cách nhiệt khác, nhưng nó sẽ tự hồn vốn đầu tư nhờ khả năng làm giảm chi phí tiền điện, chi phí năng lượng, cơng suất hệ thống điều hòa khơng khí và thơng gió, hệ thống sưởi ấm,…Nhưng chi phí và chu kỳ bảo dưỡng polyurethane foam rất thấp và dễ dàng.

Phương pháp cách nhiệt ở đây sử dụng máy phun sơn đặc biệt với tỉ lệ hòa trộn dung dịch là 1:1 được phun trực tiếp lên bề mặt vách, trần,… mà không bị chảy. Mỗi lớp phun yêu cầu dày từ 15mm – 30mm. Việc sử dụng phương pháp phun cũng đem lại một số ưu và nhược điểm nhất định:

36

+ Ưu điểm:

Phun polyurethane foam giúp tăng độ bền của vật liệu lên tới 300%.

Phun polyurethane foam lấp đầy các khe hở, các vết nứt, làm tăng tối đa khả năng chống thấm, giảm tiếng ồn từ bên trong và bên ngoài.

Phun polyurethane foam cung cấp một hệ thống cách nhiệt hoàn toàn liền mạch, khơng có mối nối giúp tiết kiệm lên tới 60% chi phí năng lượng.

Phun polyurethane foam giúp ngăn chặn sự lây lan của khơng khí bị ơ nhiễm, cơn trùng, sâu bọ.

+ Nhược điểm:

Thi công polyurethane foam( PU foam) yêu cầu hệ thống máy móc thi cơng và thiết bị thi công chuyên dụng, hiện đại

Cần thợ thi công lành nghề, tay nghề cao, được đào tạo bài bản và có trình độ chun mơn. PU Foam Có nhiều ứng dụng khác nhau, địi hỏi các phương án thi công khác nhau.

Phun polyurethane foam được sử dụng từ rất lâu trên thế giới, dễ dàng được nhận thấy trong các đồ dùng xung quanh chúng ta như: Vách tủ lạnh, bình nóng lạnh, bình nước nóng năng lượng mặt trời, thân máy bay... nhưng vẫn chưa được phổ biến nhiều tại Việt Nam.

Giá thành của polyurethane foam cao hơn so với các vật liệu cách nhiệt, chống thấm truyền thống khác trên thị trường.

b. Tính tốn kiểm tra đọng sương kho truyền thống

Theo như xây dựng thì vật liệu xây kho truyền thống đều là bê-tông cốt thép với chiều dầy là 200mm. Tất cả 5 buồng lạnh đều được xây dựng như nhau. Sau khi xây xong công việc tiếp theo là tiến hành phun PU foam cách nhiệt lên bề mặt các vách và trần. Theo như thiết kế thì chiều dầy của lớp PU foam tại các vách ở 5 buồng lạnh là 200mm và trên mái là 100mm. Tại các vách sau khi tiến hành phun PU foam sẽ lợp bên ngồi 1 lớp tơn mạ bảo vệ dày từ 0,5 – 0,6 mm. Còn trên trần thì sẽ dán bitum chống ẩm 1 lớp rất mỏng. Như vậy ta có bảng thơng số:

37

Bảng 2.1: Thông số vật liệu kho truyền thống

Vật liệu Chiều dầy, mm Hệ số dẫn nhiệt vật liệu ʎ, W/m.K

Bê-tông 200 1,5

Tôn mạ 0,5 45,36

Bitum 0,1 0,18

PU foam 200 0,025

Với chiều dầy cách nhiệt như vậy ta tính được hệ số truyền nhiệt thực của vách và trần bằng công thức: 𝐾 = 1 𝛿𝐶𝑁 ʎ𝐶𝑁 + ( 1 α1+ ∑ 𝛿𝑖 ʎ𝑖 𝑛 𝑖=1 +α1 2) Trong đó: 𝛿𝐶𝑁 – độ dày lớp cách nhiệt, mm

ʎ𝐶𝑁 – hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/m.K 𝐾 – hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che, W/m2K

α1 – hệ số tỏa nhiệt của mơi trường bên ngồi tới vách, W/m2K α2 – hệ số tỏa nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2K 𝛿𝑖 – chiều dầy lớp vật liệu thứ i, mm

ʎ𝑖 – hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK

Dựa vào bảng 3.7 [TL1, tr.86] ta xác định được hệ số tỏa nhiệt: α1 = 23,3 𝑊/𝑚2𝐾

38 Như vậy ta tính được hệ số truyền nhiệt thực qua vách và trần lần lượt là:

Kết cấu Hệ số truyền nhiệt thực K, W/m2K

Vách ngoài 0,121

Mái 0,233

Điều kiện để vách ngồi khơng bị đọng sương là K ≤ Ks Ks = 0,95 . α1 .t1− ts

t1− t2 Trong đó:

α1 – hệ số tỏa nhiệt của mơi trường bên ngồi tới vách, W/m2K t1 – nhiệt độ khơng khí bên ngồi kho, 0C

t2 – nhiệt độ khơng khí bên trong kho, 0C ts – nhiệt độ đọng sương, 0C

Hệ số truyền nhiệt đọng sương của môi trường: Ks1 = 0,95 . 23,3. 37 − 34

37 − (−25)= 1,07

Hệ số truyền nhiệt đọng sương của phòng đệm (t1 = 50C, ɸ1 = 85%): Ks2 = 0,95 . 23,3. 5 − 2,72

5 − (−25) = 1,68 Ks1, Ks2 > K

39