Kiểm tra đọng sương trên vách:

Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ vách nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí. Hiện tượng đọng sương trên vách không những làm tổn thất nhiệt mà còn gây mất mỹ quan của công trình do ẩm ướt, nấm mốc và có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới tuổi thọ của các kêt cấu xây dựng công trình. Vì vậy để tránh xảy ra hiện tượng này, cần kiểm tra xem các kết cấu bao che có đảm bảo không bị đọng sương hay không và có biện pháp khắc phục.

Do ta chọn nhiệt độ và độ ẩm trong nhà là như nhau nên ta kiểm tra sự đọng sương trên vách chung cho tất cả các phòng.

Hiện tượng đọng sương chỉ xảy ra ở bề mặt vách phía nóng nghĩa là khi kiểm tra đọng sương trên vách chỉ tiến hành ở mặt ngoài của vách..

38 Từ các hệ thức phương trình mật độ dòng nhiệt qua vách:

q = k. (tN – tT) = N. (tN – twN) = T. (tT – twT) (3-25) k = N wN N N T t -t α t -t  , W/m2K.

Ta thấy khi nhiệt độ trên vách giảm thì hệ số truyền nhiệt k tăng. Khi nhiệt độ vách giảm xuống đến nhiệt độ đọng sương ts thì hệ số truyền nhiệt đạt trị số cực đại k = kmax và xảy ra hiện tượng đọng sương.

Vậy để không xảy ra hiện tượng đọng sương thì vách cần có hệ số truyền nhiệt k < kmax kmax = 0,95. N sN N N T t -t α t -t  , W/m2K. (3-26) Nếu k < kmax thì không xảy ra hiện tượng đọng sương.

Nếu k > kmax thì xảy ra hiện tượng đọng sương.

 - hệ số toả nhiệt phía ngoài nhà

 = 20 W/m2K nếu bề mặt ngoài tiếp xúc với không khí ngoài trời;

 = 10 W/m2K nếu có không gian đệm.

 - hệ số toả nhiệt phía trong nhà, T = 10 W/m2K.

tsN - nhiệt độ đọng sương bên ngoài, được xác định theo tN và N mùa hè như sau: Khi không có không gian đệm:

+ Nhiệt độ: tN = 35,60C + Độ ẩm: N = 66 %

Tra đồ thị I-d của không khí ẩm ta tìm được nhiệt độ đọng sương của không khí: tsN = 28,250C.

Vậy:

- Khi không có không gian đệm: max

35.6-28.25

k =0,95×20× =13.17

35.6-25 W/m2K. - Khi có không gian đệm:

max 35.6 28.25 0, 95 10 6.6 35.6 25 k       W/m2K.

Từ các tính toán ở phần trên (tính toán nhiệt thừa) ta đã tìm được: + ktrần = 2.78 W/m2K.

39 + kkính = 2.89 W/m2K.

+ ktb = 2.73 W/m2K. + kc = 2.01 W/m2K. + knền = 2,78 W/m2K.

CHƯƠNG 4: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

4.1 Lựa chọn và thành lập sơ đồ điều hoà không khí: 4.1.1 Lựa chọn sơ đồ điều hòa không khí:

Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu. Việc thành lập sơ đồ điều hoà phải căn cứ trên các kết quả tính toán như nhiệt hiện, nhiệt thừa của phòng.

Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp, sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp. Chọn và thành lập sơ đồ điều hoà không khí là một bài toán kĩ thuật, kinh tế. Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ thống điều hoà mà ta quyết định lựa chọn hợp lý.

Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất.

Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo các yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao. Sơ đồ này được sử dụng cả trong lĩnh vực điều hoà tiện nghi và điều hoà công nghệ phân xưởng sản xuất linh kiện điện tử, quang học, máy tính…

Sơ đồ tuần hoàn 2 cấp thường được sử dụng trong điều hoà tiện nghi khi nhiệt độ thổi vào quá thấp, không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong các phân xưởng sản xuất khi cần điều chỉnh đồng thời cả nhiệt độ và độ ẩm như nhà máy dệt, thuốc lá … So với sơ đồ điều hoà không khí 1 cấp thì chi phí đầu tư lớn hơn.

Qua phân tích đặc điểm của công trình ta thấy đây là công trình điều hoà thông thường không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm. Do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đặt ra.

Hình 4.1. Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp

1- Cửa lấy gió tươi 7 - Không gian điều hoà

2- Buồng hoà trộn 8 - Miệng hồi

3 - Thiết bị xử lý nhiệt ẩm 9 - Ống gió hồi

4 - Quạt gió cấp 10 - Lọc bụi

5 - Ống gió cấp 11 - Quạt gió hồi

6 - Miệng thổi 12 – Cửa tự thải

* Nguyên lý làm việc của hệ thống:

Không khí ngoài trời (lưu lượng LN, trạng thái N (tN, φN) qua cửa lấy gió trời đi vào buồng hoà trộn 2. Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời với không khí tuần hoàn trạng thái T (tN, φN), lưu lượng LT. Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H được xử lí nhiệt ẩm trong thiết bị xử lí 3 đến trạng thái O rồi được quạt gió 4 vận chuyển theo đường ống 5 tới không gian điều hoà 7 qua các miệng thổi 6.

Trạng thái không khí thổi vào kí hiệu là V. Do nhận nhiệt thừa và ẩm thừa trong phòng nên không khí tự thay đổi trạng thái từ V đến T theo tia VT có hệ số góc

T T

T Q ε =

W . Sau đó không khí trong phòng có trạng thái T được hút với lưu lượng LT qua các miệng hút 8 đi vào đường ống hồi 9 nhờ quạt hút 11, qua lọc bụi 10, vào buồng hoà trộn 2. Một phần không khí trong phòng được thải ra ngoài qua cửa tự thải 12 với lưu lượng LN.

4.1.2 Thành lập sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp mùa hè.

Sự thay đổi trạng thái không khí của sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp mùa hè được trình bày trên đồ thị t-d (hình 4.2).

Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng được giới thiệu trên hình 3.4, tính toán sơ đồ một cấp được thực hiện theo các bước sau:

42 - Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hoà do gió tươi mang vào;

- Xác định tổng lượng nhiệt hiện; - Xác định tổng lượng nhiệt ẩn;

- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hoà; - Xác định hệ số đi vòng;

- Tính: hf, ht, hef;

- Xác định các điểm: T (tT; T), N (tN; N), G (240C; 50%);

- Qua T kẻ đường song song với G - hef cắt  = 100% tại S, ta xác định được nhiệt độ đọng sương ts.

- Qua S kẻ đường song song với G - ht cắt đường NT tại H, ta xác định được điểm hoà trộn H.

- Qua T kẻ đường song song với G - hf cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có V  O là điểm thổi vào

Hình 4.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp mùa hè

d t 1 SHF GSHF ESHF RSHF N T S G 24oC ts C H 1

Hình 4.3. Đồ thị không khí ẩm t-d được thể hiện sơ đồ ĐHKK tuần hoàn 1 cấp

Nguồn: Đồ thị không khí ẩm t-d thể hiện các điểm bằng vẽ CAD.

Việc xác định các thông số tại các điểm nút được tiến hành như sau:

Thông số tại hai điểm N và T đã biết theo phần chọn các thông số tính toán: Ngoài trời: tN = 35,60C, φN = 66%

Trong nhà: tT = 250C, φT = 65%

Chọn độ ẩm của không khí tại điểm thổi vào V là: φV =95%.

Do VT là quá trình tự thay đổi trạng thái khử ẩm thừa và nhiệt thừa với hệ số góc tia quá trình là T nên V là giao điểm của đường T với đường φ =95%.

4.2 Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp

4.2.1 Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor): hef

Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 240C và  = 50%. Thang chia hệ số nhiệt hiện h đặt ở bên phải ẩm đồ.

4.2.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor): hf

Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) hf: là tỉ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt QhN và QâN đem vào không gian điều hoà.

hf =

(4-1) Trong đó:

 Qhf -Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi), W;

 Qâf -Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi), W.

4.2.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor): ht

Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ht: là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt tổng. ht = =

(4-2) Trong đó:

 Qh - Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt nhiệt do gió tươi và gió lọt đem vào, kW;

 Qâ - Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào và QâN có trạng thái ngoài, kW;

 Qt - Tổng nhiệt thừa, kW.

4.2.4 Hệ số đi vòng: BF

Xác định hệ số đi vòng BF (Bypass Factor): là tỉ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua dàn.

H H BF H o G G ε = = G +G G (4-3) Trong đó:

 GH - lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn, nên vẫn có trạng thái của điểm hoà trộn H, (kg/s);

âf hf hf Q Q Q  â h h Q Q Q  t h Q Q

 G0 - lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn và đạt được trạng thái O, (kg/s);

 G - tổng lưu lượng không khí qua dàn, (kg/s).

Hệ số này được chọn theo bảng 4.22 [1] ứng dụng cho ĐHKK thông thường ta được BF = 0,1.

4.2.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF: hef

Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) hef: là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng.

hef hef hef hef aef ef Q Q ε = = Q +Q Q (4-4) Trong đó:

 Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH, (kW) Qhef = Qhf + BF×(Q5h + QhN)

 Qâef – Nhiệt ẩns hiệu dụng của phòng ERLH, (kW) Qâef = Qâf + BF×(Q5â + QâN)

4.2.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: tS

Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi. Đường ht cắt đường =100% tại S thì điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ ts là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.

Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo (tT; φT; hef), lấy theo bảng 4.24 [1].

4.2.7 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh:

Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức: hef T S BF Q G= 1.2×(t -t )×(1-ε ) (4-5) Trong đó:

 G – Lưu lượng không khí, m3/s;

 Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, kW;

 tT, tS – Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, 0C;  BF – Hệ số đi vòng.

46 Từ lưu lượng không khí trên, ta tính được công suất lạnh cần thiết cho từng tầng theo công thức:

Qo = ρ×L×(IH - IV), (kW) (4-6) Với :

 ρ- khối lượng riêng của không khí, ρ = 1,2 kg/m3;

 L – lưu lượng thể tích của không khí, m3/s;

 IH – entanpy không khí tại điểm hòa trộn, kJ/kg. - Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:

tVT = tT - tV, (K).

tVT < 10K: đạt yêu cầu vệ sinh.

Nếu nhiệt độ thổi vào đạt yêu cầu, tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức: hef cap T S BF Q ×3600 G = 1.2×(t -t )×(1-ε ) , (m3/h). (4-7) Trong đó:

 Gcap – Lưu lượng không khí, m3/s;

 Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, kW;

 tT, tS – Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, 0C;

47 Bảng 4-1. Tổng kết các nguồn nhiệt Tầng Phòng Qh (kw) Qa (kw) QT Qhf (kw) Qaf (kw) Qhef (kw) Qaef (kw) ᵋhf ᵋht ᵋhef tds oC Lưu Lượng m3/s Lưu Lượng G cấp (m3/h) G tươi Năng suất lạnh Q0 IH (kj/kg) Io = Iv( kj/kg) 1 Phòng Quản lý 9 m2 1.35 2.1 3.45 2.7 0.488 2.73 0.58 0.85 0.46 0.83 17.6 0.36 1296 129.6 11.56 76.25 49.5 Sảnh 28 m2 5.15 6.23 11.07 4.58 0.488 4.67 0.72 0.9 0.45 0.88 17 0.57 2052 205.2 34.46 99.88 49.5 Hội trường 184 m2 51.1 56.4 107.5 48.08 0.488 48.53 1.72 0.99 0.48 0.97 17.6 6.43 23148 2314.8 151.23 71.5 51.9 2 Showroom 277 m2 66.92 94.71 161.63 51.39 1.22 53.72 7.68 0.98 0.41 0.89 17.2 6.75 24300 2430 399.9 99.88 50.51 3 Văn phòng 116 m2 13.07 16.02 29.09 11.48 0.488 11.72 1.15 0.96 0.45 0.91 17.6 1.55 5580 558 92.31 99.88 50.25 Văn phòng 123 m2 40.78 43.92 84.1 39.09 0.488 39.34 1.2 0.99 0.48 0.97 18 5.51 19836 1983.6 169.07 76.57 51 4 Phòng họp 18 m2 6.1 7.72 13.82 5.25 0.488 5.38 0.84 0.91 0.44 0.87 17.5 0.7 2520 252 27.17 82.24 49.9 Phòng họp 24 m2 8.15 10.15 17.89 7.09 0.488 7.25 0.93 0.94 0.45 0.89 17.5 0.95 3420 342 34.88 80.6 50 Văn Phòng 85 m2 30.59 32.79 63.38 29.43 0.488 29.6 0.98 0.98 0.48 0.97 18 4.15 14940 1494 130.97 76.8 50.5 Co-working 147 m2 24.96 35.87 60.83 18.93 0.488 19.83 3.01 0.97 0.41 0.88 17.5 2.59 9324 932.4 121.34 89.54 50.5 5 Căn hộ studio 35 m2 7.89 8.75 15.64 7.46 0.488 7.52 0.67 0.94 0.47 0.92 17.7 1.01 3636 363.6 47.27 88 49 Căn hộ 14,09 m2 1.67 2.16 3.83 1.46 0.488 1.49 0.58 0.75 0.44 0.72 16.3 0.17 612 61.2 8.35 87.2 46.25 Căn hộ 12,11 m2 1.57 2.05 3.62 1.36 0.488 1.39 0.58 0.74 0.43 0.71 17.5 0.18 648 64.8 5.75 76.1 49.5 Căn hộ 11,55 m2 1.48 1.97 3.45 1.27 0.488 1.3 0.58 0.72 0.43 0.7 16 0.14 504 50.4 6.13 82 45.5

48 Căn hộ 14,21 m2 1.7 2.19 3.89 1.49 0.488 1.52 0.58 0.75 0.44 0.73 16.3 0.17 612 61.2 6.83 80 46.5 Căn hộ 11,66 m2 x 4 1.32 1.8 3.12 1.11 0.488 1.14 0.58 0.69 0.42 0.67 15.6 0.12 432 43.2 5.03 84 49.1 Căn hộ 12,45 m2 1.51 2 3.51 1.3 0.488 1.33 0.58 0.73 0.43 0.7 16 0.14 504 50.4 5.96 82.1 46.6 Căn hộ 13,42 m2 1.53 2.02 3.55 1.32 0.488 1.35 0.58 0.73 0.43 0.7 16 0.15 540 54 6.39 82.1 46.6 Căn hộ 12,54 m2 1.54 2.02 3.56 1.33 0.488 1.36 0.58 0.73 0.43 0.7 16 0.15 540 54 6.39 82.1 46.6 6 Căn hộ 35 m2 7.89 8.75 15.64 7.46 0.488 7.52 0.67 0.94 0.47 0.92 17.6 1 3600 360 46.8 88 49 Căn hộ 14,09 m2 1.67 2.16 3.83 1.46 0.488 1.49 0.58 0.75 0.44 0.72 16.3 0.17 612 61.2 8.35 87.2 46.25 Căn hộ 12,11 m2 1.74 2.6 4.34 4.84 0.488 4.87 0.58 0.91 0.48 0.9 17.6 0.65 2340 234 20.75 76.1 49.5 Căn hộ 11,55 m2 1.48 1.97 3.45 1.27 0.488 1.3 0.58 0.72 0.43 0.7 16 0.14 504 50.4 6.13 82 45.5 Căn hộ 14,21 m2 1.7 2.19 3.89 1.49 0.488 1.52 0.58 0.75 0.44 0.73 16.3 0.17 612 61.2 6.83 80 46.5 Căn hộ 11,66 m2 x 4 1.32 1.8 3.12 1.11 0.488 1.14 0.58 0.69 0.42 0.67 15.6 0.12 432 43.2 5.03 84 49.1 Căn hộ 12,45 m2 1.51 2 3.51 1.3 0.488 1.33 0.58 0.73 0.43 0.7 16 0.14 504 50.4 5.96 82.1 46.6 Căn hộ 13,42 m2 1.53 2.02 3.55 1.32 0.488 1.35 0.58 0.73 0.43 0.7 16 0.15 540 54 6.39 82.1 46.6

LỰA CHỌN HÃNG SẢN XUẤT