CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 3.1 Kiểm tra và phân tích ĐHKK
3.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí
3.2.6 Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh
Nếu nhiệt độ thổi vào đạt tiêu chuẩn vệ sinh thì tính lưu lượng gió. Nếu không đạt yêu cầu vệ sinh cần thiết phải sử dụng các biện pháp khác để giảm hiệu nhiệt độ thổi vào (ví dụ dùng sơ đồ tuần hoàn 2 cấp hoặc sưởi bổ sung) vì nhiệt độ thổi vào quá thấp sẽ ảnh hưởng tới nhiệt độ con người.
Nếu thỏa mãn yêu cầu hiệu nhiệt độ thổi vào ta tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức sau:
Trang 34 𝐿 = 𝑄ℎ𝑒𝑓
1.2×(𝑡𝑇−𝑡𝑆)×(1−𝜀𝐵𝐹) (3.8) Trong đó:
L: Lưu lượng không khí (l/s)
𝑄ℎ𝑒𝑓: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng (kW)
𝑡𝑇, 𝑡𝑆: Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương (℃)
Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí, được xác định theo công thức bên dưới:
𝑄𝑂 = 𝐺. (𝐼𝐻− 𝐼𝑉), (kW) (3.9) Trong đó:
𝐼𝐻: entanpy không khí điểm hòa trộn trùng không khí vào dàn lạnh, kJ/kg 𝐼𝑉: entanpy không khí điểm thổi vào trùng không khí ra khỏi dàn lạnh, kJ/kg
Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh được tính theo công thức sau:
𝐺 = 𝜌. 𝐿 , kg/s (3.10) Trong đó:
𝜌: Khối lượng riêng không khí 𝜌 = 1.2 kg/𝑚3= 0.0012 kg/l 𝐿: Lưu lượng thể tích của không khí, 𝑙/𝑠
Ví dụ: Tính toán hệ thống điều hòa không khí 1 cấp cho văn phòng hội nghị tầng 2 và phòng 501 tầng 5
Tính cho văn phòng hội nghị tầng 2:
Xác định nhiệt hiện tổng của không gian điều hòa:
𝑄ℎ𝑓 = 𝑄11+ 𝑄21+ 𝑄22+ 𝑄23+ 𝑄31+ 𝑄32+ 𝑄4ℎ
= 2528.17 + 0 + 7445.92 + 0 + 976.14 + 1470 + 5206.95 = 17627.18𝑊
≈ 17.627𝐾𝑊
Nhiệt ẩn tổng của không gian điều hòa:
𝑄â𝑓 = 𝑄4â = 5700𝑊 = 5.7𝐾𝑊 Xác định tổng nhiệt hiện:
𝑄ℎ = 𝑄ℎ𝑓+ 𝑄ℎ𝑁+ 𝑄5ℎ = 17.627 + 14.107 + 2.935 = 34.669𝐾𝑊 Xác định tổng nhiệt ẩn:
𝑄â = 𝑄4â+ 𝑄5â+ 𝑄â𝑁 = 5.7 + 4.2487 + 12.055 = 22𝐾𝑊
Trang 35 Hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF:
𝜀ℎ𝑓 = 𝑄ℎ𝑓
𝑄ℎ𝑓+ 𝑄â𝑓 = 17.627
17.627 + 5.7 = 0.75 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF:
𝜀ℎ𝑡 = 𝑄ℎ
𝑄ℎ + 𝑄â = 34.669
34.669 + 22= 0.61
Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng:
𝑄ℎ𝑒𝑓 = 𝑄ℎ𝑓+ 𝜀𝐵𝐹× 𝑄ℎ𝑁 = 17.627 + 0.1 × 14.107 = 19.04 𝑘𝑊 Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng:
𝑄â𝑒𝑓 = 𝑄â𝑓+ 𝜀𝐵𝐹× 𝑄â𝑁 = 5.7 + 0.1 × 12.055 = 6.9 𝑘𝑊 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF:
𝜀ℎ𝑒𝑓 = 𝑄ℎ𝑒𝑓
𝑄ℎ𝑒𝑓+ 𝑄â𝑒𝑓 = 19.04
19.04 + 6.9= 0.73
Nhiệt độ đọng sương 𝑡𝑠 của thiết bị: Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo tT = 24 oC; φT= 60 %; εhef = 0.73, tra bảng 4.24 tài liệu [1] ta được ts = 13.3℃.
Tra ẩm đồ hình 3.4 nhiệt độ thổi vào của thiết bị 𝑡𝑉 = 15.3℃
Kiểm tra điều kiện vệ sinh:
∆𝑡𝑇𝑉 = 𝑡𝑇 − 𝑡𝑉 = 24 − 15.3 = 8.7℃ < 10℃ (thỏa điều kiện vệ sinh) Lưu lượng thể tích không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức:
𝐿 = 𝑄ℎ𝑒𝑓
1.2 × (𝑡𝑇 − 𝑡𝑆) × (1 − 𝜀𝐵𝐹)= 19.04 × 1000
1.2 × (24 − 13.3) × (1 − 0.1) = 1647.629 𝑙/𝑠 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh:
𝐺 = 𝜌 × 𝐿 = 0.0012 × 1647.629 = 1.977 𝑘𝑔/𝑠 Thông số trạng thái của điểm N, 𝑁′2, T và điểm gốc G:
Ngoài trời: 𝑡𝑁 = 36.5℃, φ𝑁 = 50.6%
Không khí sau khi qua PAU 2 : 𝑡𝑁′2 = 20℃, φ𝑁′2 = 95%
Trong nhà: 𝑡𝑇 = 24℃, φ𝑇 = 60%
Điểm gốc: 𝑡𝐺 = 24℃, φ𝐺 = 50%
Trang 36
Đồ thị t-d biểu diễn sơ đồ điều hòa không khí của văn phòng hội nghị tầng 2:
Hình 3.4 Các điểm trạng thái trên ẩm đồ của văn phòng hội nghị tầng 2 Từ đồ thị trên, ta xác định được giá trị sau:
𝐼𝐻 = 54 𝑘𝑗/𝑘𝑔 𝐼𝑂 = 40 𝑘𝑗/𝑘𝑔 𝐼𝑁 = 88 𝑘𝑗/𝑘𝑔 𝐼𝑁′2 = 55.5 𝑘𝑗/𝑘𝑔 Năng suất lạnh của dàn lạnh là:
𝑄0 = 𝐺 × (𝐼𝐻 − 𝐼0) = 1.977 × (54 − 40) = 27.678 𝑘𝑊 Tính cho phòng 501 tầng 5:
Xác định nhiệt hiện tổng của không gian điều hòa:
𝑄ℎ𝑓 = 𝑄11+ 𝑄21+ 𝑄22+ 𝑄23+ 𝑄31+ 𝑄32+ 𝑄4ℎ
= 675.51 + 0 + 1348.45 + 0 + 172.26 + 2980 + 164.43 = 5340.65𝑊 ≈ 5.34 𝑘𝑊 Nhiệt ẩn tổng của không gian điều hòa:
𝑄â𝑓 = 𝑄4â = 180𝑊 = 0.18 𝑘𝑊
Trang 37 Xác định tổng nhiệt hiện:
𝑄ℎ = 𝑄ℎ𝑓+ 𝑄ℎ𝑁+ 𝑄5ℎ = 5.34 + 0.5 + 0.38 = 6.22 𝑘𝑊 Xác định tổng nhiệt ẩn:
𝑄â = 𝑄4â+ 𝑄5â+ 𝑄â𝑁 = 0.18 + 0.55 + 0.49 = 1.22 𝑘𝑊 Hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF:
𝜀ℎ𝑓 = 𝑄ℎ𝑓
𝑄ℎ𝑓+ 𝑄â𝑓 = 5.34
5.34 + 0.18= 0.97 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF:
𝜀ℎ𝑡 = 𝑄ℎ
𝑄ℎ + 𝑄â = 6.22
6.22 + 1.22 = 0.84
Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng:
𝑄ℎ𝑒𝑓 = 𝑄ℎ𝑓+ 𝜀𝐵𝐹 × 𝑄ℎ𝑁 = 5.34 + 0.1 × 0.5 = 5.39 𝑘𝑊 Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng:
𝑄â𝑒𝑓 = 𝑄â𝑓+ 𝜀𝐵𝐹× 𝑄â𝑁 = 0.18 + 0.1 × 0.49 = 0.229 𝑘𝑊 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF:
𝜀ℎ𝑒𝑓 = 𝑄ℎ𝑒𝑓
𝑄ℎ𝑒𝑓 + 𝑄â𝑒𝑓 = 5.39
5.39 + 0.229 = 0.96
Nhiệt độ đọng sương 𝑡𝑠 của thiết bị: Nhiệt độ đọng sương của thiết bị được xác định theo tT = 24 oC; φT= 60 %; εhef = 0.96, tra bảng 4.24 tài liệu [1] ta được ts = 15.5℃.
Tra ẩm đồ hình 3.5 nhiệt độ thổi vào của thiết bị 𝑡𝑉 = 16.1℃
Kiểm tra điều kiện vệ sinh:
∆𝑡𝑇𝑉 = 𝑡𝑇 − 𝑡𝑉 = 24 − 16.1 = 7.9℃ < 10℃ (thỏa điều kiện vệ sinh)
Lưu lượng thể tích không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức:
𝐿 = 𝑄ℎ𝑒𝑓
1.2 × (𝑡𝑇− 𝑡𝑆) × (1 − 𝜀𝐵𝐹)= 5.39 × 1000
1.2 × (24 − 15.5) × (1 − 0.1) = 587.146 𝑙/𝑠 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh:
𝐺 = 𝜌 × 𝐿 = 0.0012 × 587.146 = 0.7 𝑘𝑔/𝑠
Trang 38 Thông số trạng thái của điểm N, 𝑁′1, T và điểm gốc G:
Ngoài trời: 𝑡𝑁 = 36.5℃, φ𝑁 = 50.6%
Không khí sau khi qua PAU 1: 𝑡𝑁′1 = 18℃, φ𝑁′1 = 95%
Trong nhà: 𝑡𝑇 = 24℃, φ𝑇 = 60%
Điểm gốc: 𝑡𝐺 = 24℃, φ𝐺 = 50%
Đồ thị t-d biểu diễn sơ đồ điều hòa không khí của phòng 501 tầng 5:
Hình 3.5 Các điểm trạng thái trên ẩm đồ của phòng 501 tầng 5 Từ đồ thị trên, ta xác định được giá trị như sau:
𝐼𝐻 = 52.3 𝑘𝑗/𝑘𝑔 𝐼𝑂 = 43.8 𝑘𝑗/𝑘𝑔 𝐼𝑁 = 88 𝑘𝑗/𝑘𝑔 𝐼𝑁′1 = 49 𝑘𝑗/𝑘𝑔
Năng suất lạnh của dàn lạnh là:
𝑄0 = 𝐺 × (𝐼𝐻 − 𝐼0) = 0.7 × (52.3 − 43.8) = 5.95 𝑘𝑊
Trang 39
Bảng 3.1 Thông số 𝜺𝒉𝒇, 𝜺𝒉𝒕, 𝜺𝒉𝒆𝒇 Tầng Tên phòng
𝑄ℎ𝑓 𝑘𝑊
𝑄â𝑓 𝑘𝑊
𝜀ℎ𝑓 𝑄ℎ 𝑘𝑊
𝑄â
𝑘𝑊 𝜀ℎ𝑡 𝑄ℎ𝑒𝑓 𝑘𝑊
𝑄â𝑒𝑓 𝑘𝑊
𝜀ℎ𝑒𝑓
1
Sảnh 42.58 5.16 0.89 68.26 34.76 0.66 43.85 6.25 0.88 Văn phòng 6.08 0.18 0.97 6.99 1.23 0.85 6.12 0.22 0.97 Phòng điều hành 3.04 0.12 0.96 3.61 0.77 0.82 3.07 0.15 0.95 2 Văn phòng hội
nghị 17.63 5.70 0.76 34.67 22.00 0.61 19.04 6.91 0.73 3 Nhà Hàng 56.38 12.00 0.82 96.39 52.32 0.65 59.35 14.54 0.80 Bếp 12.22 0.30 0.98 13.50 1.71 0.89 12.29 0.36 0.97
4
Sảnh 2.00 0.90 0.69 4.81 3.64 0.57 2.23 1.09 0.67 Văn Phòng 8.12 0.24 0.97 9.31 1.60 0.85 8.18 0.29 0.97 Phòng Gym 6.06 0.18 0.97 6.91 1.15 0.86 6.11 0.22 0.97 Phòng bánh 8.87 0.36 0.96 10.09 1.59 0.86 8.96 0.44 0.95 Bếp chính 26.76 1.20 0.96 30.86 5.37 0.85 27.06 1.45 0.95 Phòng Massage 1 5.46 0.18 0.97 6.23 1.03 0.86 5.51 0.22 0.96 Phòng Massage 2 4.45 0.12 0.97 5.01 0.76 0.87 4.48 0.15 0.97 Phòng Massage 3 5.51 0.12 0.98 6.08 0.78 0.89 5.54 0.15 0.97
Phòng Massage
chân 4.37 0.12 0.97 4.90 0.71 0.87 4.40 0.15 0.97 Phòng
Reception+staff 7.98 0.30 0.96 9.27 1.72 0.84 8.06 0.36 0.96 5÷22 Sảnh 7.74 2.04 0.79 15.37 10.49 0.59 8.31 2.60 0.76 King Room 01 5.34 0.18 0.97 6.22 1.23 0.84 5.39 0.23 0.96
Trang 40
Twin Room 02 3.75 0.24 0.94 4.83 1.50 0.76 3.81 0.31 0.93 Twin Room 03 3.75 0.24 0.94 4.83 1.50 0.76 3.81 0.31 0.93 King Room 04 5.13 0.18 0.97 6.03 1.24 0.83 5.18 0.23 0.96 King Room 05 4.89 0.18 0.96 5.77 1.23 0.82 4.94 0.23 0.96 King Room 06 4.98 0.24 0.95 6.05 1.49 0.80 5.05 0.31 0.94
5
King Room 07 5.43 0.24 0.96 6.52 1.52 0.81 5.49 0.31 0.95 Twin room 08 4.19 0.24 0.95 5.27 1.50 0.78 4.26 0.31 0.93 King Room 09 5.94 0.24 0.96 7.05 1.54 0.82 6.01 0.31 0.95
6
FAMILY
ROOM 07 11.74 0.42 0.97 13.80 2.86 0.83 11.86 0.54 0.96 JUNIOR SUITE
08 10.50 0.42 0.96 12.46 2.71 0.82 10.62 0.54 0.95
7÷11 Và 14,16,17
KING ROOM 07 5.36 0.24 0.96 6.43 1.49 0.81 5.43 0.31 0.95 TWINN ROOM
08 4.04 0.18 0.96 4.96 1.28 0.80 4.09 0.23 0.95 KING ROOM 09 4.40 0.18 0.96 5.23 1.14 0.82 4.45 0.23 0.95
TWIN ROOM
10 5.52 0.24 0.96 6.61 1.52 0.81 5.58 0.31 0.95
12,13
TWIN ROOM
07 6.29 0.24 0.96 7.41 1.55 0.83 6.35 0.31 0.95 KING ROOM 08 4.03 0.24 0.94 5.11 1.50 0.77 4.10 0.31 0.93
TWIN ROOM
09 5.21 0.18 0.97 6.02 1.13 0.84 5.26 0.23 0.96 15,18,21 FAMILY
ROOM 07 11.99 0.54 0.96 14.47 3.45 0.81 12.14 0.69 0.95
Trang 41
KING ROOM 08 4.02 0.24 0.94 5.10 1.50 0.77 4.08 0.31 0.93 TWIN ROOM
09 5.26 0.18 0.97 6.15 1.24 0.83 5.31 0.23 0.96
19,20
KING ROOM 07 5.48 0.24 0.96 6.60 1.55 0.81 5.54 0.31 0.95 EXECUTIVE
ROOM 08 8.31 0.42 0.95 10.33 2.81 0.79 8.42 0.54 0.94 TWIN ROOM
09 5.19 0.18 0.97 6.09 1.24 0.83 5.24 0.23 0.96
22
EXECUTIVE
SUITE 07 8.87 0.42 0.95 10.82 2.71 0.80 8.98 0.54 0.94 TWIN ROOM
08 5.42 0.18 0.97 6.31 1.24 0.84 5.47 0.23 0.96
23÷25
Sảnh 5.16 1.20 0.81 9.81 6.40 0.61 5.49 1.53 0.78 King Room 01 5.34 0.18 0.97 6.22 1.23 0.84 5.39 0.23 0.96 Twin Room 02 3.75 0.24 0.94 4.83 1.50 0.76 3.81 0.31 0.93 Twin Room 03 3.75 0.24 0.94 4.83 1.50 0.76 3.81 0.31 0.93 King Room 04 5.13 0.18 0.97 6.03 1.24 0.83 5.18 0.23 0.96 King Room 05 4.89 0.18 0.96 5.77 1.23 0.82 4.94 0.23 0.96 23 PRESIDENTIAL
SUITE 20.58 1.08 0.95 25.49 6.81 0.79 20.88 1.38 0.94
24 EXECUTIVE
LOUNGE 17.39 0.78 0.96 21.12 5.19 0.80 17.61 0.99 0.95
25
EXECUTIVE
SUITE 06 11.90 0.48 0.96 14.22 3.22 0.82 12.03 0.61 0.95 TWIN ROOM
07 8.99 0.24 0.97 10.12 1.57 0.87 9.05 0.31 0.97
Trang 42
Bảng 3.2 Thông số điểm nút và công suất thiết bị lạnh
Tầng Tên phòng 𝑡𝑠
℃
𝑡𝑉
℃
L 𝑙/𝑠
G 𝑘𝑔/𝑠
𝐼𝐻 kj/kg
𝐼𝑂 kj/kg
𝑄𝑂 𝑘𝑊
1
Sảnh 13.70 15.90 3942.30 4.73 56.00 41.20 70.02 Văn phòng 15.50 16.10 666.77 0.80 52.30 43.80 6.80 Phòng điều hành 15.50 16.10 334.36 0.40 52.30 43.60 3.49 2 Văn phòng hội nghị 13.30 15.80 1647.45 1.98 54.00 41.00 25.70 3 Nhà Hàng 13.50 15.90 5233.26 6.28 54.90 41.10 86.66 Bếp 15.50 16.20 1611.94 1.93 52.00 43.70 16.05
4
Sảnh 13.50 15.30 212.02 0.25 53.90 40.00 3.54 Văn Phòng 15.60 15.10 902.14 1.08 52.20 43.60 9.31 Phòng Gym 15.60 16.10 673.12 0.81 52.20 43.60 6.95 Phòng bánh 15.60 16.10 987.79 1.19 52.10 43.80 9.84 Bếp chính 15.60 16.10 2982.94 3.58 52.20 43.70 30.43 Phòng Massage 1 15.60 16.10 607.05 0.73 52.20 43.60 6.26 Phòng Massage 2 15.60 16.10 493.74 0.59 52.20 43.60 5.10 Phòng Massage 3 15.50 16.20 603.02 0.72 52.50 43.70 6.37
Phòng Massage
chân 15.60 16.10 485.41 0.58 52.20 43.60 5.01 Phòng
Reception+staff 15.50 16.10 877.53 1.05 52.30 43.60 9.16
5÷22
Sảnh 13.50 15.85 748.20 0.90 54.80 41.15 12.26 King Room 01 15.50 16.10 587.21 0.70 52.30 43.80 5.99 Twin Room 02 14.90 16.05 388.03 0.47 53.00 43.10 4.61 Twin Room 03 14.90 16.05 388.03 0.47 53.00 43.10 4.61 King Room 04 15.40 16.10 558.06 0.67 52.30 43.20 6.09 King Room 05 15.30 16.10 525.87 0.63 52.10 43.60 5.36
Trang 43
King Room 06 15.40 16.10 543.24 0.65 52.00 43.00 5.87 5
King Room 07 15.40 16.10 591.37 0.71 52.00 43.00 6.39 Twin room 08 14.90 16.10 433.01 0.52 53.00 43.10 5.14 King Room 09 15.30 16.10 639.26 0.77 52.00 43.60 6.44
6 FAMILY ROOM
07 15.30 16.10 1262.11 1.51 52.30 43.30 13.63 JUNIOR SUITE 08 15.40 16.10 1143.17 1.37 52.00 43.60 11.52 7÷11
Và 14,16,17
KING ROOM 07 15.10 16.10 564.69 0.68 52.00 43.00 6.10 TWINN ROOM 08 15.10 16.10 425.81 0.51 52.00 43.00 4.60 KING ROOM 09 15.30 16.10 473.77 0.57 52.00 43.60 4.78 TWIN ROOM 10 15.10 16.10 580.79 0.70 52.00 43.00 6.27 12,13
TWIN ROOM 07 15.40 16.10 684.08 0.82 52.20 43.60 7.06 KING ROOM 08 14.90 16.05 416.87 0.50 53.00 43.10 4.95 TWIN ROOM 09 15.40 16.10 566.24 0.68 52.30 43.80 5.78
15,18,21
FAMILY ROOM
07 15.10 16.10 1262.81 1.52 52.25 43.00 14.02 KING ROOM 08 14.90 16.05 415.42 0.50 53.00 43.10 4.94 TWIN ROOM 09 15.40 16.10 571.64 0.69 52.20 43.60 5.90
19,20
KING ROOM 07 15.10 16.10 576.77 0.69 52.00 43.00 6.23 EXECUTIVE
ROOM 08 15.00 16.10 866.72 1.04 53.00 43.10 10.30 TWIN ROOM 09 15.40 16.10 564.31 0.68 52.30 43.20 6.16
22 EXECUTIVE
SUITE 07 15.00 16.10 924.10 1.11 52.00 43.00 9.98 TWIN ROOM 08 15.50 16.10 595.38 0.71 52.30 43.80 6.07 23÷25
Sảnh 15.00 15.85 583.18 0.70 54.50 42.80 8.19 King Room 01 15.50 16.10 587.21 0.70 52.30 43.80 5.99 Twin Room 02 14.90 16.05 388.03 0.47 53.00 43.10 4.61
Trang 44
Twin Room 03 14.90 16.05 388.03 0.47 53.00 43.10 4.61 King Room 04 15.40 16.10 558.06 0.67 52.30 43.20 6.09 King Room 05 15.20 16.10 519.89 0.62 52.20 43.10 5.68 23 PRESIDENTIAL
SUITE 14.90 16.10 2124.68 2.55 52.10 42.80 23.71
24 EXECUTIVE
LOUNGE 15.00 16.10 1811.45 2.17 52.00 43.00 19.56
25 EXECUTIVE
SUITE 06 15.10 16.10 1251.58 1.50 52.30 43.00 13.97 TWIN ROOM 07 15.80 16.10 1022.14 1.23 52.50 44.00 10.43
Trang 45