CHƯƠNG 2 : TÍNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA CỦA CÁC PHỊNG
2.2 Tính nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa
2.2.2.3 Nhiệt truyền qua nền Q23
Nền có lớp bê tông dầy 150 mm, lớp vữa dầy 25 mm và phía trên có lát gạch vinyl dầy 3mm).
Nhiệt truyền qua sàn cũng xãy ra 3 trường hợp: + Sàn đặt trên mặt đất thì Δt= (tN – tT)
+ Sàn đặt trên tầng hầm hoặc phịng khơng điều hịa, lấy Δt = 0,5.(tN – tT), nghĩa là tầng hầm hoặc phịng khơng điều hịa có nhiệt độ bằng nhiệt độ trung bình giữa bên trong và bên ngồi.
+ Sàn giữa hai phòng điều hòa Q23 = 0.
Với tồn nhà này thì các sàn từ tầng 2 trở đi đều nằm giữa khơng gian điều hồ nên Q23 = 0.
- Đối với các phịng ở tầng 1 thì phía dưới sàn là tầng hầm có Δt = 0,5.(tN – tT). - Đối với phòng làm việc 4 tại lầu 4 phía dưới là 1 phịng có khơng gian điều hồ nên Q23 = 0.
2.2.3 Nhiệt tỏa ra do máy móc thiết bị trong phịng Q3
2.2.3.1 Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31
Nhiệt hiện tỏa ra do đèn chiếu sáng được xác định theo biểu thức sau: Q31 = nt . nđ . Q , W
Trong đó:
Q: Tổng nhiệt tỏa ra do chiếu sang. Q = ∑1,25.N (đối với đèn huỳnh quang). Q = ∑ N (đối với đèn dây tóc).
Trong trường hợp chưa biết tổng cơng suất đèn có thể chọn giá trị định hướng theo tiêu chuẩn là 10÷12 W/m2 sàn.
⟹ Q = Fsàn . qđh = 84 . 10 = 840 (W)
nt: là hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng.
Với số giờ hoạt động của đèn là 10h/ngày và gs =320 kg/m2 tra bảng 4.8 (Trang 136, TL[1]).
Ta có: nt = 0,95
nđ: là hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng, theo (Trang 146, TL[1]) đối với công sở ta chọn nđ = 0,8
Vậy Q31 = 0,95 . 0,8 . 840 = 638,4 (W)
2.2.3.2 Nhiệt tỏa ra do máy móc Q32
Nhiệt tỏa ra do máy móc như: máy vi tính, máy Fax, tivi, radio, bàn là. Trong phịng cần điều hịa. Đây là các loại máy khơng dùng động cơ điện. Nhiệt toả ra tính như sau:
Q32a = Ni , W
Ni: là công suất điện ghi trên dụng cụ, W
Trong trường hợp máy móc và thiết bị dùng động cơ điện như: quạt gió trong hệ thống ống gió, máy in, máy photocopy, …thì nhiệt toả ra do máy móc được tính như sau:
+ Nếu động cơ điện và máy đều nằm trong phịng điều hịa với cơng suất định mức N (W) và hiệu suất động cơ ηlúc đầy tải. Nhiệt toả ra: theo công thức (4-16), (Trang 147, TL[1]).
32b
Ν
Q=,W
η
+ Nếu động cơ điện nằm ngồi phịng điều hịa cịn máy móc được dẫn động nằm bên trong phịng điều hịa thì nhiệt toả ra trong phịng chính là cơng suất định mức, theo công thức (4 -17), (Trang 147,TL[1]): Q32 = N, (W) (4 – 17)
+ Nếu động cơ điện nằm bên trong phòng điều hòa còn máy móc được dẫn động nằm bên ngồi phịng điều hịa thì nhiệt toả ra trong phịng, theo cơng thức (4 -18), (Trang 147,TL[1])
32b Ν (1-η).Ν
Q = -Ν= ,W
η η (4 – 18)
η: là hiệu suất tra bảng 4.16, (Trang 147, TL[1])
+ Dịng nhiệt được tính trong các cơng thức trên được tính cho các thiết bị hoạt động liên tục, nếu hoạt động khơng liên tục thì dịng nhiệt có thể lấy bằng Q32 đã tính ở trên nhân với thời gian làm việc của thiết bị và chia cho tổng thời gian điều hòa trong ngày. Trong tịa nhà các phịng đa số sẽ bố trí máy móc thiết bị có cơng suất như sau: + Tivi công suất: 100 (W)
+ Máy tính để bàn: 5. 300 = 1500 (W) Ta có:
Q32 = 100 + 1500 = 1600 (W)
2.2.4 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q4
2.2.4.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra Q4h
Nhiệt hiện do người tỏa ra chủ yếu là do đối lưu và bức xạ được tính theo cơng thức: Q4h = n . qh (W)
Trong đó:
n: là số người trong phòng điều hòa.
qh: là nhiệt hiện tỏa ra từ một người, tra bảng 4.18 (Trang 149, TL[1])có qh = 70 W/người.
Đây là cơng trình tồ nhà cơng sở và phải kể đến sự hấp thụ của kết cấu bao che, do đó phải tính đến hệ số tác động tức thời nt tra theo bảng 4.8 (Trang 136, TL[1]) và hệ số tác dụng không đồng thời nđ (0,8 - 0,9), chọn nđ = 0,9. Vậy Q4h được tính như sau:
Q4h = n . nt . nd . qh (W)
Ta có phịng làm việc 4 tại lầu 4 là phịng làm viêc có 5 người và chọn nt = 0,87.
=> Q4h = 5 . 0,87 . 0,9 . 70 = 274 (W)
2.2.4.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4a
Nhiệt ẩn tỏa ra do sự đổ mồ hôi và bay hơi của người trong phịng được tính theo cơng thức:
Q4a = n . qa (W) Trong đó:
qa: là nhiệt ẩn do một người tỏa ra được xác định theo bảng 4.18 (Trang 149, TL[1]) ta có qa = 60 W/người.
=> Q4a = 5 . 60 = 300 (W)
2.2.5 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QN
2.2.5.1 Nhiệt hiện do gió tươi mang vào QhN
Khơng gian điều hịa là khơng gian kín nên để đảm bảo lượng oxy cung cấp cho con người trong phòng ta phải cung cấp gió tươi vào. Gió tươi được lấy ngồi trời có trạng thái ngồi trời N với entanpy IN, nhiệt độ tN và dung ẩm dN lớn hơn khơng khí trong nhà do đó khi đưa vào phịng gió tươi sẽ tỏa một lượng nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QaN:
QhN = 1,2 . n . l . (tN – tT), (W) Trong đó:
n: là số người làm việc trong phòng điều hòa
l: là lượng khơng khí tươi cần cho một người trong 1giây (l/s) Tra bảng 4.19 (Trang 150, TL[1]) ta chọn l = 7,5 (l/s)
=> QhN = 1,2 . 5 . 7,5 . (34,6 – 24) = 477 (W)
2.2.5.2 Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào QaN
Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào:
QaN = 3 . n . l . (dN - dT), (W) Theo giản đồ t - d ta có:
+ Độ chứa hơi trong dT = 11,2 g/kg với thông số trong nhà là nhiệt độ 240C, độ ẩm tương đối 60%.
+ Độ chứa hơi ngoài dN = 26 g/kg với thơng số ngồi nhà là nhiệt độ 34,60C độ ẩm tương đối là 74%.
=> QaN = 3 . 5 . 7,5 . (26 – 11,2) = 1665 (W)
2.2.6 Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào Q5
2.2.6.1 Nhiệt hiện do gió lọt mang vào Q5h
Khơng gian điều hịa được làm kín để chủ động kiểm sốt lượng gió tươi cấp cho phòng nhằm tiết kiệm năng lượng nhưng khơng thể tránh khỏi khả năng gió từ hành lang lọt vào tự nhiên và lọt vào khi người ra vào phịng mang theo vì khơng gian trong phịng chênh lệch về nhiệt độ, áp suất, vận tốc gió trong và ngồi hành lang.
Nhiệt hiện do gió lọt được tính như sau:
Q5h = 0,39 . ξ . V . (tN - tT) (W) Trong đó:
ξ : là hệ số kinh nghiệm tra theo bảng 4.20 (Trang 151, TL[1]), ta chọn ξ = 0,7
V : là thể tích phịng (m3)
V = F . h = 8 . 10 . 3 = 240 (m3)
=> Q5h = 0,39 . 0,7 . 240 . (34,6 - 24) = 694,5 (W)
2.2.6.2 Nhiệt ẩn do gió lọt mang vào Q5a
Nhiệt ẩn do gió lọt mang vào được tính như sau: Q5a = 0,84 . ξ . V . (dN - dT) (W)
=> Q5a = 0,84 . 0,7 . 240 . (26 – 11,2) = 2088,57 (W)
2.2.7 Các nguồn nhiệt khác
Ngoài 6 nguồn nhiệt đã nêu ở trên cịn có các nguồn nhiệt khác ảnh hưởng tới phụ tải lạnh như:
+ Nhiệt hiện và ẩn tỏa ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống dẫn mơi chất nóng hoặc lạnh đi qua phịng điều hịa.
+ Nhiệt tỏa từ quạt và nhiệt tổn thất qua đường ống gió làm cho khơng khí lạnh bên trong nóng lên…
Tuy nhiên các tổn thất nhiệt trong các trường hợp trên là nhỏ nên ta có thể bỏ qua:
2.2.8 Tính tốn phụ tải chọn thiết bị
Thông thường sau khi xác định cá phụ tải lạnh thành phần thì phụ tải lạnh chính là tổng các phụ tải thành phần. Ở đây nhóm em tính đại diện năng suất lạnh cho phịng Làm việc 4 ở lầu 4:
Qo = Qt = QhtQat= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + QN =11,355 (kW)
2.3 Tính tải nhiệt bằng phần mềm Heatload ( Daikin )
Hiện nay có các phần mềm tính tính tải lạnh phổ biến như Heat Load Calculation HKGSG, trace 700 và với dự án này nhóm sử dụng phần mềm Heatload của Daikin để tính tốn kiểm tra tải lạnh.
Hình 2.4: Tính tải lạnh cho các phịng của cơng trình
Hình 2.5: Nhập các thơng số để tính tải lạnh
Hình 2.7: Thể hiện nhiệt độ và độ ẩm bên trong phịng
Hình 2.9: Các thơng số ảnh hưởng đến tải lạnh
Bảng 2.5: So sánh kết quả tính tốn bằng cơng thức và phần mềm với tải lạnh thực tế của cơng trình Tầng Tên phịngtích(mDiện2)Qₒ (kW) So sánh giữa phần mềm và thực tế So sánh giữa công thức và thực tế Thực tếCôngthứcPhầnmềmA (%)B (%) Tài vụ 80 14,2 12,714 11,376 19,88 10,46 Bộ phận hành chính 1 384 72 58,12 55,824 22,46 19,27 1 Phịng khách 96 18 14,554 12,929 28,17 19,14 Giao tiếp 96 18 14,554 12,929 28,17 19,14 Triển lãm 444 84 68,898 62,206 25,94 17,97 Bộ phận hành chính 2 240 54 47,611 45,532 15,68 11,83 Canteen 512 98 75,498 70,774 27,78 22,96 Giải trí 296 54 40,523 37,658 30,26 24,95 2 Gym 296 54 44,21 40,579 24,85 18,12 Ngủ 1 84 14,2 13,612 12,562 4,49 4,14 Ngủ 2 84 14,2 13,015 12,702 10,54 8,34 Ngủ 3 84 14,2 13,281 12,315 6,23 6,47 Đào tạo 1 160 42 35,897 33,074 21,25 14,53 Đào tạo 2 112 28 25,741 25,316 9,58 8,06 Đào tạo 3 112 28 26,982 25,214 9,95 3,63 3 Đào tạo 4 112 28 26,982 25,214 9,95 3,63 Đào tạo 5 112 28 27,019 25,571 8,67 3,5 Thí nghiệm 296 72 58,206 55,222 23,3 19,15 Quản lý 252 54 44,958 41,980 22,26 16,74 Dự trữ 296 54 44,781 42,345 21,58 17,07 Làm việc 1 160 36 31,54 30,317 15,78 12,38 Làm việc 2 240 42,6 35,928 33,070 22,37 15,66 Làm việc 3 200 36 30,14 27,707 23,3 16,27 4 Làm việc 4 84 14,2 11,355 11,451 19,36 20,03 Làm việc 5 168 36 31,12 29,766 17,31 13,55 Họp 1 160 42 35,71 33,669 19,83 14,97 Họp 2 296 126 141,82 140,630 -11,61 -12,55 Phục vụ HN 40 3,5 3,18 2,986 14,68 9,14 Tài vụ 80 21,3 18,263 17,922 15,86 14,25 P.G Đốc 44 7.1 5,741 5,554 21,77 19,14 5 G. Đốc 56 9 6,863 6,437 28,47 23,74 Thư ký 30 3,5 3,198 2,719 22,31 8,62
Tầng Tên phịngtích(mDiện2)Qₒ (kW) So sánh giữa phần mềm và thực tế So sánh giữa công thức và thực tế Thực tếCôngthứcPhầnmềmA (%)B (%) Khánh tiết 104 18 14,65 12,337 31,46 18,61 Làm việc 1 296 42,6 35,79 32,057 24,74 15,98 Làm việc 2 296 42,6 36,101 32,541 23,61 15,25 6 Server 160 18 15,278 13,614 24,36 15,12 - Nhận xét:
Qua kết quả so sánh ta thấy sự chênh lệch giữa kết quả sử dụng phần mềm và thông số thiết kế thực tế tương đối chấp nhận được, một số phịng có sự chênh lệch cao khoảng 20-30%.Tuy nhiên có vài phịng lại có sự chênh lệch cao như phịng giám đốc và phó giám đốc, những phịng quan trọng này thường thì ta sẽ chọn hệ thống lạnh lớn hơn để có thể làm lạnh nhanh chóng và hiệu quả.
CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ3.1 Thành lập và tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí 3.1 Thành lập và tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí
Điều kiện khí hậu ở Việt Nam nước ta có khi hậu nắng nóng vào mùa hè nên ở
đây ta thành lập sơ đồ tính tốn điều hịa khơng khí cho mùa hè.
Một số đặc điểm về hệ thống điều hịa khơng khí của cơng trình này:
+ Đây là tòa nhà làm việc nên khơng địi hỏi chế độ nhiệt ẩm nghiêm ngoặc và khơng có chất độc hại.
+ Hệ thống ĐHKK ở đây đặt yếu tố tiết kiệm năng lượng lên hàng đầu, nhóm đã chọn tính tốn theo sơ đồ tuần hồn 1 cấp. Nó đảm bảo được yêu cầu vệ sinh, vận hành khơng phức tạp và chi phí lắp đặt vừa phải, rất phù hợp lắp đặt cho văn phịng làm việc. Ngồi ra sơ đồ tuần hồn 1 cấp cịn tiết kiệm năng lượng, từ đó mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn 1 cấp
Ngun lý làm việc: Khơng khí ngồi trời với lưu lượng QN trạng thái N (tN, φN) được hút vào cửa lấy gió số (1) đi vào buồng hịa trộn (3). Tại buồng hịa trộn diễn ra q trình hịa trộn giữa khơng khí ngồi trời với khơng khí tuần hồn có lưu lượng LT
và trạng thái T (tN, φN) từ cửa gió hồi (2) tạo thành hỗn hơp có trạng thái C. Sau đó được đưa đến buồng xử li khơng khí (4), sau khi qua buồng xử lý khơng khí thành trạng thái O được quạt gió (5) hút vào theo đường ống tới cửa thổi (6) thổi vào khơng gian cần điều hịa (8). Khơng khí ra khỏi miệng thổi (7) có trạng thái V nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT trong khơng gian điều hịa trở thành khơng khí có trạng thái T (tT, φT). Sau đó 1 phần lớn khơng khí được quạt hút (11) hút về thơng qua cửa hút (9) đi vào đường gió hồi (10), phần cịn lại được thải ra ngồi. Chu trình cứ thế tiếp diễn. Biểu diễn khơng khí trên đồ thị t-d:
Hình 3.2: Sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp mùa hè 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 thơng số tính tốn: Ngồi trời: tN = 34,60C, φN = 74%
Trong nhà: tT = 240C, φT = 60%
- Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 240C và φ = 50%. Thang chia hệ số nhiệt hiện εh đặt ở bên phải ẩm đồ.
- Tính tồn sơ đồ điều hịa khơng khí cho phịng Làm việc 4. Nhiệt hiện do gió tươi mang vào:
QhN + Q5h = 0,477 + 0,694 = 1,171 (kW) Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào:
QaN + Q5a = 1,665 + 2,088 = 3,753 (kW) Xác định tổng nhiệt hiện: Qh = Q11+Q21+Q22+Q23+Q31+Q32+Q4h+QhN+Q5h = 0,78+2,09+0,7+0,046+0,638+1,6+0,274+0,477+0,694 = 7,3 (kW) Xác định tổng nhiệt ẩn: Qa = Q4a+Q5a+QaN = 0,3+2,088+1,665 = 4,05 (kW) Xác định tổng nhiệt thừa: Qt = Qh + Qw = 7,3 + 4,05 = 11,35 (kW) Xác định tổng nhiệt hiện của phòng:
Qhf = Q11+Q21+Q22+Q23+Q31+Q32+Q4h
= 0,78+2,09+0,7+0,046+0,638+1,6+0,274 = 6,13 (kW) Xác định tổng nhiệt ẩn của phòng:
Qaf = Q4a = 0,7 (kW)
Xác định tổng nhiệt thừa của phòng:
Qf = Qhf + Qaf = 6,13 + 0,7 = 6,83 (kW)
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) εhf: εhf = QhfQhf+Q af = 6,136,83 = 0,89
εht = QhQt= 7,3
11,35=0,624
- Xác định hệ số đi vòng εBF (Bypass Factor): là tỉ số giữa lượng khơng khí đi qua dàn lạnh nhưng khơng trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng khơng khí thổi qua dàn.
Trong đó:
GH: Lưu lượng khơng khí qua dàn lạnh nhưng khơng trao đổi nhiệt ẩm với dàn, nên vẫn có trạng thái của điểm hồ trộn H, kg/s.
Gs: Lưu lượng khơng khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm, kg/s. G: Tổng lưu lượng khơng khí qua dàn, kg/s.
Hệ số này được chọn theo bảng 4.22 Trang 162, TL [1]. Đối với cơng trình nay ta chọn εBF = 0,05.
Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH
Qhef = Qhf + εBF.(QhN + Q5h) = 6,13 + 0,05.(0,477 + 0,694) = 6,18 (kW) Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH
Qaef = Qaf + εBF.(QaN + Q5a) = 0,7 + 0,05.( 1,665 + 2,088 ) = 0,89 (kW) Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) εhef: là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng. εhef = QhefQ hef+Q aef = 6,186,18+0,89 = 0,85
- Nhiệt độ đọng sương của thiết bị ts: Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo tT= 24℃; φT= 60%; εhef= 0,85, tra bảng 4.24 Trang 167, TL [1] ta được ts= 15 . ℃
- Kiểm tra điều kiện vệ sinh ta có hiệu nhiệt độ thổi vào:
Hình 3.3. Đồ thị khơng khí ẩm t-d 3.2 Ưu điểm và nhược điểm của sơ đồ
a. Ưu điểm
+ Do có tận dụng nhiệt của khơng khí tái tuần hồn nên năng suất lạnh và năng suất làm khô giảm so với sơ đồ thẳng.
+ Đơn giản, gọn nhẹ, dễ lắp đặt. b. Nhược điểm
+ Chi phí đầu tư tăng do phải trang bị thêm hệ thống kênh hồi gió, miệng hút, quạt
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG Như đã nói ở trên ta chọn hệ thống VRV cho cơng trình này. Mục đích của chương
này là tính chọn cơng suất ứng với điều kiện vận hành từ đó làm cơ sở tính chọn các