lắp đặt hệ thống Điều Hoà Không khí (ĐHKK) tại Nhà ĐH sản xuất &QL đầu tư các dự án Điện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (982.91 KB, 129 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Mục lục
Mục lục.......................................................................................1
Chương 1 Giới thiệu chung...........................................................3
1.1 Giới thiệu về cơng trình :..................................................................................................................3
1.2 Mục đích của việc lắp đặt hệ thống Điều Hồ Khơng khí (ĐHKK) tại Nhà ĐH sản xuất &QL đầu tư
các dự án Điện:........................................................................................................................................3
1.3 ảnh hưởng của khơng khí đối với môi trường đến con người:.......................................................3
1.4 Thế nào là thông gió và Điều hồ khơng khí:...................................................................................6
1.5. Các loại điều hồ khơng khí :...........................................................................................................7
Chương 2 Tính tốn nhiệt cho tồ nhà........................................13
2.1 Lựa chọn cấp điều hồ cho hệ thống.............................................................................................13
2.2 Chọn thơng số tính tốn.................................................................................................................14
2.3 Chọn sơ đồ Điều hồ khơng khí......................................................................................................14
2.4 Tính nhiệt thừa................................................................................................................................15
Bảng 1 - Tính tốn nhiệt bức xạ qua kính........................................................................................21
Bảng 2 - Tính nhiệt bức xạ và truyền qua mái.................................................................................25
Bảng 3 - Tính nhiệt lượng truyền qua kết cấu bao che....................................................................28
Bảng 4 - Tính tốn nhiệt hiện toả ra do người và đèn.....................................................................34
Bảng 5 - Tính tốn nhiệt hiện toả ra do dụng cụ điện.....................................................................37
Bảng 6 - Tổng nhiệt hiện của các nguồn nhiệt toả ra trong phòng..................................................38
Bảng 7 - Tổng nhiệt hiện trong phòng..............................................................................................40
Bảng 10 - Tổng nhiệt ẩn của khơng khí đưa vào phịng...................................................................47
Bảng 11 – Tổng nhiệt ẩn trong phòng..............................................................................................48
Bảng 12 - Tổn thất nhiệt của từng phịng.........................................................................................50
Chương 3 - Tính chọn cụm Chiller và thiết bị phụ........................53
3.1 Tính chọn cụm chiller :....................................................................................................................53
3.2 Tính chọn FCU:...............................................................................................................................55
3.3- Tính chọn AHU:..............................................................................................................................58
3.4 Tính chọn tháp giải nhiệt................................................................................................................59
3.5 Chọn miệng cấp và hồi gió.............................................................................................................60
Chương 4 - TíNH KHí độNG Và THIếT Kế Hệ THỐNG KêNH DẫN GIó
.................................................................................................61
4.1. Xác định lưu lượng khơng khí qua dàn lạnh.................................................................................61
4.2 Xác định điểm hồ trộn trên đồ thị t- d:.........................................................................................63
4.3 Tính lưu lượng gió cấp vào dàn lạnh và gió hồi (tuần hồn) cho từng phịng:.............................64
4.4- Tính tốn đường ống cấp gió và hồi gió:.......................................................................................68
1
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
4.5 Tổng trở lực tồn đường ống..........................................................................................................94
3.5 - Tính đường ống cấp khí tươi.....................................................................................................104
4.6Tổng trở lực đường ống dẫn khí tươi............................................................................................106
Chương 5 - Tính đường ống nước lạnh......................................108
5.1- Phương pháp tính tốn:..............................................................................................................108
5.2 Xác định kích thước đường ống :................................................................................................109
5.3 Tính chọn bơm cho hệ thống đường ống nước:..........................................................................123
Chương 6 - Tiêu âm hệ thống điều hồ khơng khí......................125
6.1. Khái niệm về tiếng ồn..................................................................................................................125
6.2. ảnh hưởng của tiếng ồn đối với sức khoẻ con người................................................................125
6.3. Các nguồn gây ồn........................................................................................................................126
6.4. Các biện pháp tiêu âm và thiết bị tiêu âm..................................................................................126
2
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Chương 1 Giới thiệu chung
1.1 Giới thiệu về cơng trình :
Cơng trình Nhà điều hành sản xuất và quản lí đầu tư các dự án điện là một dự
án do Cty Điện lực III làm chủ đầu tư. Khởi công vào tháng 8 năm 2005 dự kiến sẽ
hoàn thành vào năm 2007. Toàn bộ cơng trình là một tồ nhà 9 tầng do Cty Tư vấn
thiết kế xây dựng Đà Nẵng thiết kế có diện tích 1200 m 2 cao 43 m toạ lạc trên phần
đất gần 5000 m2 có mặt tiền hướng ra đường Nguyễn Văn Trỗi – Tp Đà Nẵng.Toà
nhà là trụ sở làm việc của Cty ĐIện Lực III bao gồm nơi làm việc của các PhòngBan, đồng thời là nơi trưng bày và giới thiệu các sản phẩm của cơng ty
1.2 Mục đích của việc lắp đặt hệ thống Điều Hồ Khơng khí (ĐHKK) tại
Nhà ĐH sản xuất &QL đầu tư các dự án Điện:
Việt Nam là một nước có dãi khí hậu cận nhiệt đới nóng ẩm cho nên Đà Nẵng
vào mùa hè rất oi bức, nhiệt độ có lúc đến 36 0C cộng với việc lưu lượng xe cộ lưu
thông ngày càng nhiều, thàng phố đang trong thời kì phát triển các nhà máy sản xuất
cơng nghiệp, các cơng trình cao tầng xây dựng càng nhiều, điều này làm cho mơI
trường khơng khí càng thêm ơ nhiễm. Việc lắp đặt hệ thống điều hồ khơng khí cho
tồ nhà nhằm mục đích cảI thiện mơI trường khơng khí tạo ra mơI trường nhân tạo
có chế độ nhiệt hợp lý, năng cao hiệu quả làm việc cho cán bộ viên choc đồng thời
thể hiện với các đối tác là Điện lực III là một cơng ty có mơi trường làm việc tiện nghi,
hiện đại.
1.3 ảnh hưởng của khơng khí đối với mơi trường đến con người:
Mơi trường khơng khí có ảnh hưởng rất lớn đến con người và hoạt động của
chúng ta. Mơi trường khơng khí tác động lên con người và các qui trình sản xuất
thơng qua nhiều nhân tố, trong đó ảnh hưởng nhiềug nhất là các nhân tố:
-
Nhiệt độ (t) : [ 0C]
-
Độ ẩm tương đối ( ϕ ) :[%]
-
Tốc độ lưu chuyển của khơng khí ( ω ) : [m/s]
-
Nồng độ bụi trong khơng khí ( Nbụi) : [%]
3
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Nồng độ các chất độc hại (Nz) : [%]
-
Nồng độ O2 và CO2 trong khơng khí (NO2, NCO2) : [%]
-
Độ ồn (Lp) : [dB]
1.3.1 ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con
người có nhiệt độ xấp xỉ 37 0C. Trong q trình vận động, cơ thể con người ln thải
ra môi trường nhiệt lượng qtoả. Lượng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cường độ
vận động, giới tính, tuổi tác và trọng lượng bản thân. Để duy trì thân nhiệt, có thể
thường xun trao đổi nhiệt với mơi trường xung quanh dưới 2 hình thức:
-
Truyền nhiệt : là hình thức thải nhiệt ra mơi trường do chênh lệch nhiệt độ
giữa cơ thể và môi trường.
-
Toả ẩm : khi nhiệt độ môi trường lớn hơn hoặc bằng thân nhiệt, hình thức
truyền nhiệt khơng đáp ứng địi hỏi về thải nhiệt thì cơ thể bắt đầu đổ mồ hơi. Các
giọt mồ hôi thải ra môi trường mang theo nhiệt lớn khi ra bề mặt da các giọt nước
bay hơi và nhận nhiệt lượng trên bề mặt da, góp phần hạ thân nhiệt. Người ta đã
tính được rằng cứ thốt 1g mồ hơi thì cơ thể thải được một lượng nhiệt xấp xỉ
2500J. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm môi trường càng bé thì mức độ thốt mồ hơi
càng nhiều.
Hai hình thức trao đổi nhiệt với môi trường trên giúp cho con người có thể giúp
cho con người sống trong phạm vi thay đổi nhiệt độ khá lớn.Tuy nhiên,nhiệt độ và độ
ẩm thích hợp nhất đối với con người chỉ nằm trong khoảng 18÷ 24OC đối với mùa
hè và 22 ÷ 27OC đối với mùa đông tuỳ theo trạng thái con người.
1.3.2
ảnh hưởng của độ ẩm tương đối
Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng đến khả năng tốt mồ hơi vào khơng khí.Q
trình này chỉ có thể xảy ra khi độ ẩm ϕ 〈 100%. Độ ẩm thấp thì khả năng thốt mồ hơi
càng lớn, cơ thể sẽ cảm thấy dễ chịu.Tuy nhiên, độ ẩm quá thấp hay quá cao đều
không tốt đối với con người.
-
Khi độ ẩm cao: khả năng thốt mồ hơi kém, cơ thể có cảm giác nặng nề, mệt
mỏi và dễ gây cảm cúm
4
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Khi độ ẩm thấp: mồ hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô làm nứt nẻ tay chân,
môi.Đồng thời làm cho đồ vật khô cứng, thực phẩm bị mất nước và giảm chất
lượng.Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người trong khoảng tương đối rộng ϕ
= 60 ÷ 75 %
1.3.3 ảnh hưởng của tốc độ khơng khí:
Tốc độ khơng khí có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và ẩm giữa cơ
thể với môi trường xung quanh.Khi tốc độ luân chuyển lớn, cường độ trao đổi nhiệtẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trước gió ta cảm thấy mát và thường da khô hơn là khi
ở nơi yên tĩnh trong cùng một điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm
Tốc độ gió thích hợp tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố : nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ
ẩm, trạng thái sức khoẻ của mỗi người.Trong kĩ thuật Điều hoà khơng khí, người ta
chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùng làm việc,tức là vùng dưới 2 m chiều cao kể từ
sàn nhà.Đây là vùng mà một người bất kì khi đứng trong trong phòng đều chịu ảnh
hưởng bởi tốc độ gió.Theo TCVN 5687-1992,tốc độ khơng khí nhân tạo trong nhà
khoảng 0.3 m/s đối với mùa hè và 0.05 m/s đối với mùa đông.
1.3.4 ảnh hưởng của bụi:
Độ trong sạch của khơng khí là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần
được khống chế trong khơng gian điều hồ và thơng gió.
Bụi là những phần tử vật chất có kích thước nhỏ bé, khuếch tán trong mơi trường
khơng khí. Nó có ảnh hưởng rất lớn đến sức khoẻ con người như làm tổn thương hệ
hô hấp, thị giác và chất lượng cuộc sống.mức độ tác hại của bụi tuỳ thuộc vào bản
chất, kích thước, nồng độ trong khơng khí, thời gian tiếp xúc của con người, tình
trạng sức khoẻ,…
1.3.5. ảnh hưởng của các chất độc hại:
Cãc chất độc hại phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc các phản ứng hố
học thường tồn tại trong khơng khí dưới dạng hơi nước hoặc bụi. Mức độ độc hại tuỳ
thuộc cấu tạo hố học và nồng độ từng chất, có loại gây cảm giác khó chịu, có loại
gây bệnh nghề nghiệp, có loại gây chết người khi nồng độ đủ lớn.
1.3.6. ảnh hưởng của khí CO2 :
5
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Khí CO2 khơng phải là khí độc nhưng khi nồng độ của chúng lớn thì sẽ làm
giảm nồng độ O2 trong khơng khí, gây cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ quá lớn sẽ
gây ngạt thở, kích thích thần kinh tăng nhịp tim và các rối loạn khác.
Trong các cơng trình dân dụng như trụ sở làm việc đang thiết kế thì chất độc hại
trong khơng khí chủ yếu là khí CO 2 do con người thải ra trong quá trình sinh hoạt.
Lượng CO2 do con người thải ra phụ thuộc vào cường độ lao động và thơng thường
nó chiếm khoảng 0,013 ÷ 0,074 (m3/h.người) .
1.3.7. ảnh hưởng của độ ồn :
Khi con người làm việc lâu dài trong khu vực có độ ồn cao thì lâu ngày cơ thể
sẽ suy sụp, có thể gây ra một số bệnh như : Stress, bồn chồn và gây các rối loạn
gián tiếpkhác. Độ ồn ngoài việc ảnh hưởng đến thần kinh, sức khoẻ con người nó
cịn ảnh hưởng đến chất lượng cơng việc, gây mất tập trung, gây cảm giác khó chịu
cho con người nhất là những người lớn tuổi.
Vì vậy, độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệ
thống ĐHKK cho các đài phát thanh, truyền hình, các phịng stadio, phịng thu âm thì
u cầu về độ ồn là quan trọng nhất. Đối với cơng trình là trụ sở làm việc thì độ ồn
cho phép : 40 ÷ 50 dB.
1.4 Thế nào là thơng gió và Điều hồ khơng khí:
1.4.1. Thơng gió:
Nếu trong một phịng kín có xảy ra sự tích tụ nhiệt ẩm hoặc các chất độc hại
khác thì sau một thời gian nào đó, các thơng số nhiệt độ, độ ẩm của khơng khí trong
phòng sẽ biến động, vượt qua giới hạn cho phép. Để ngăn cản sự tích tụ nhiệt, ẩm
hoặc các chát độc hại cần tiến hành thay thế liên tục không khí trong phịng đã bị ơ
nhiễn bằng khơng khí tươi mát lấy từ bên ngồi. Q trình đó gọi là thơng gió. Hay
nói cách khác thơng gió là q trình thay thế khơng khí trong nhà bằng khơng khí
tươi mát ngoài trời để đảm bảo thải nhiệt thừa, ẩm và các chất độc hại …nhằm giữ
cho môi trường sống của con người và sinh vật trong nhà luôn luôn an tồn.
1.4.2. Điều hồ khơng khí:
Điều hồ khơng khí là q trình tạo ra và duy trì ổn định các thơng số trạng thái
của khơng khí theo một chương trình định sẵn, khơng phụ thuộc vào điều kiện khí
hậu bên ngồi.
6
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Hay nói cách khác ĐHKK là q trình tạo ra một mơi trường nhân tạo có các
thơng số và khí hậu phù hợp với cơ thể con người nhất, giúp cho con người trong
q trình làm việc hay nghỉ ngơi ln có cảm giác thoải mái, dễ chịu.
1.5. Các loại điều hồ khơng khí :
Có nhiều cách phân loại hệ thống điều hồ dựa theo nhiều tiêu chí khác nhau
như :
+ Theo đặc điểm của thiết bị xử lý nhiệt ẩm ,ta có :
-
Hệ thống điều hoà cục bộ.
-
Hệ thống điều hoà kiểu phân tán.
-
Hệ thống điều hồtrung tâm.
+ Theo đặc điểm mơi chất giải nhiệt dàn ngưng, ta có :
-
Hệ thống điều hoà giải nhiệt bằng nước.
-
Hệ thống điều hoà giải nhiệt bằng khơng khí.
+ Theo khả năng xủ lý nhiệt ẩm, ta có :
-
Máy điều hồ một chiều lạnh.
-
Máy điều hồ hai chiều nóng-lạnh.
Tuy nhiên, hiện nay người ta phân loại máy điều hoà theo đặc điểm của thiết bị
xử lý nhiệt - ẩm đồng thời trong từng loại máy trong cách phân loại này, người ta kết
hợp phân loại theo hai cách kia. Để tiếp cận cơng trình đang thiết kế, ta chỉ phân tích
các hệ thống điều hồ với các tầng máy có kết cấu phù hợp với kết cấu cơng trình,
có khả năng lắp đặt được tại cơng trình đang khảo sát như :
1.5.1 Hệ thống kiểu cục bộ : Có các dịng máy như :
+ Máy ĐHKK dạng cửa sổ :
Đây là một tổ máy lạnh được lắp đặt hoàn chỉnh thành một khối chữnhật tại
nhà máy sản xuất, hệ thống điện và gas đã được nạp sẵn. Người lắp đặt chỉ việc
đấu nới điện nguồn là máy có thể hoạt động và sinh lạnh. Máy điều hoà dạng cửa sổ
thường được lắp đặt trên các tường trông giống như các cửa sổ nên gọi là máy
ĐHKK dạng cửa sổ. Loại này thường có cơng suất nhỏ, trong khoảng .7000-24.000
Btu/h.
7
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
+ Máy ĐHKK kiểu rời (2 mảnh) :
Máy ĐHKK kiểu rời 2 mảnh gồm hai cụm :dàn nóng và dàn lạnh được bố trí
tách rời nhau. Liên kết giữa hai cụm là các ống đồng dẫn môi chất và các dây điện
điều khiển.Máy nén thường đặt bên trong cụm dàn nóng. Q trình điều khiển sự
làm việc của máy được thực hiện từ dàn lạnh thơng qua bộ điều khiển có dây hoặc
điều khiển từ xa
Loại này có ưu điểm mà máy điều hồ cửa sổ khơng có là có thể lắp đặt ở các
phịng nằm sâu trong cơng trình hoặc các phịng nằm giữa hai phịng hoặc có thể lắp
đặt trên trần. Tuy nhiên, cũng giống như máy ĐHKK cửa sổ loại này có nhược điểm
là:
-
Cơng suất nhỏ khoảng 7000 ÷ 60000 Btu/h
-
Khoảng cách giữa dàn nóng và dàn lạnh bị hạn chế. Chiều dài tối đa cho
phép giữa dàn nóng và dàn lạnh là 15m, chiều cao tối đa là 8 ÷ 10m
+ Máy ĐHKK kiểu ghép :
Máy ĐHKK kiểu ghép là máy có 1 dàn nóng và 2 ÷ 4 dàn lạnh. Mỗi cụm máy
là một hệ thống. Thường các hệ thống hoạt động độc lập, mỗi dàn lạnh hoạt động
khơng phụ thuộc vào dàn lạnh khác và có thể lắp với nhiều chủng loại dàn khác
nhau.
Loại này có ưu điểm hơn so với hai loại trên là :
-
Tiết kiệm khơng gian lắp đặt dàn nóng
-
Chung điện nguồn
-
Giảm chi phí đầu tư và lắp đặt
Tóm lại, các dịng máy điều hồ kể trên chỉ điều hồ khơng khí trong phạm vi nhỏ
như một phòng riêng hoặc một vài phòng nhỏ. Đối với cơng trình đang khảo sát, các
loại trên ta có thể lắp đặt được nhưng số lượng máy nhiều, việc bố trí nhiều dàn
nóng bên ngồi tồ nhà sẽ làm mất mĩ quan của kiến trúc đồng thời rất khó khăn
trong việc vệ sinh, sửa chữa dàn nóng vì vậy đây chưa phải là phương án tối ưu
1.5.2 Hệ thống kiểu phân tán :
8
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Máy Điều hồ kiểu phân tán là máy điều hồ ở đó khâu xử lí khơng khí phân
tán tại nhiều nơi, nghĩa là hệ thống có nhiều dàn lạnh. Trên thực tế, Điều hồ kiểu
phân tán có 2 dạng phổ biến như sau :
+ Máy ĐHKK kiểu VRV:
Đây là loại máy điều hoà có thể thay đổi cơng suất bằng cách điều chỉnh lưu
lượng mơi chất tuần hồn trong hệ thống. Để thay đổi cơng suất theo phụ tải bên
ngồi người tat hay đổi tốc độ quay của máy nén bằng cách sử dụng bộ biến tần
(Inverter) để thay đổi tần số nguồn điện và qua đó thay đỏi tốc độ quay của máy nén
một cách tỉ lệ
Hệ thống bao gồm các thiết bị chính như : Dàn nóng, Dàn lạnh, hệ thống đường ống
dẫn Gas và các phụ kiện
-
Dàn nóng: là dàn trao đổi nhiệt lớn hoặc tổ hợp vài dàn nóng. Cấu tạo gồm
dàn trao đổi nhiệt có cánh, bên trong bố trí quạt hướng trục thổi gió lên trên.
Động cơ của máy nén và các thiết bị phụ của hệ thống làm lạnh đặt ở dàn nóng.
Máy nén thường là loại kín, li tâm dạng xoắn
-
Dàn lạnh : có cấu tạo giống dàn lạnh máy điều hồ rời và có nhiều chủng loại,
mẫu mã khác nhau. Một dàn nóng khơng qui định số lượng dàn lạnh như loại
điều hoà ghép miễn là tổng công suất dàn lạnh dao động trong khoảng 50 ÷ 130
% cơng suất dàn nóng. Thơng thường hệ VRV có số dàn lạnh từ 4 ÷ 16 dàn
-
Nối dàn nóng và dàn lạnh là hệ thống ống đoòng và dây điện điều khiển. Hệ
thống ống đồng được nối với nhau bằng các chi tiết ghép nối chuyên dụng gọi là
các REFNET rất tiện lợi
-
Hệ thống có trang bị bộ điều khiển tích vi (PID) để điều khiển nhiệt độ phịng
∗ Ưu điểm:
-
Một đàn nóng có thể lắp đặt nhiều dàn lạnh với nhiều công suất, kiểu dàng
khác nhau.Tổng cơng suất của các dàn lạnh có thể thay đổi trong khoảng 50 ÷
130 % cơng suất dàn nóng
-
Thay đổi công suất lạnh của máy dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng mơi chất
tuần hồn trong hệ thống
-
Hệ thống vẫn hoạt động được khi có 1 số dàn lạnh hỏng hoặc đang sửa chữa
9
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Phạm vi điều chỉnh nhiệt độ rộng
-
Chiều dài cho phép của đường ống lớn(100m), độ cao chênh lệch giữa dàn
lạnh và dàn nóng lớn (50m)
∗ Nhược điểm :
-
Dàn nóng giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả làm việc không cao, phụ thuộc
nhiều vào thời tiết
-
Cơng suất bị hạn chế nên ít thích hợp với cơng trình lớn như siêu thị, nhà triển
lãm, hội chợ.
-
Giá thành tương đối cao, chi phí khi sũă chữa, bảo trì lớn so với hệ thống điều
hồ cục bộ
+ Máy ĐHKK làm lạnh bằng nước (Water chiller)
Hệ thống ĐHKK làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó cụm máy khơng
trực tiếp xử lí khơng khí mà làm lạnh nước đến đến 7 OC. Sau đó nước được dẫn
theo các đường ống có bọc bảo ơn đén các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU & AHU
để xử lí nhiệt ẩm trong khơng khí.
Hệ thống ĐHKK làm lạnh bằng nước có cấu tạo gồm các thiết bị chính như sau:
-
Cụm làm lạnh nước Chiller: được sử dụng để làm lạnh nước đến nhiệt độ yêu
cầu, nó được lắp đặt hoàn chỉnh tại nhà máy sản xuất với các thiết bị như:
• Máy nén : thực hiện chu trình làm lạnh. Có nhiều loại nhưng phổ biến là
loại trục vít,máy nén kín, máy nén piston nữa kín.Hiện nay hãng
Copeland(Mĩ) đã sản xuất ra loại máy nén xoắn ốc Digital Scroll tiên tiến
nhất thế giới với hiệu suất hoạt động tối ưu và tiết kiệm điện năng lớn
• Thiết bị ngưng tụ: dùng để ngưng tụ hơi môi chất thành dạng lỏng sau khi
được máy nén nén ra. Có 2 loại thường được sử dụng là bình ngưng và
dàn ngưng, hai loại này có thể giải nhiệt bằng nước hoặc gió. Đối với hệ
điều hồ Water chiller, người ta thường sử dụng bình ngưng giải nhiệt
bằng nước vì ít phụ thuộc thời tiết. Tuy nhiên loại này phải kèm theo bơm
và tháp giải nhiệt
10
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
• Bình bay hơi: thường sử dụng là bình bay hơi ống đồng có cánh được
bọc cách nhiệt và duy trì nhiệt độ khơng nhỏ hơn 7 OC để tránh hiện
tượng đóng băng gây nổ bình
• Tủ điện điều khiển: khi lắp đặt ,người ta thiết kế thêm 1 tủ điện gắn
trên cụm Chiller là tủ nguồn cho cụm Chiller, các bơm tháp giải nhiệt
và điều khiển sự hoạt động giữa chúng
• Hệ thống đường ống gas :đã được lắp đặt hoàn chỉnh và nạp gas đầy
đủ
-
Dàn lạnh FCU : là dàn trao đổi nhiệt bằng ống đồng cánh nhơm và quạt
gió.Nước chuyển động trong ống, khơngkhí chuyển động ngồi ống trao đổi nhiệt
-
ẩm sau đó thổi trực tiếp hoặc qua kênh dẫn gió thổi vào phịng. Quạt FCU có
dạng lồng sóc dẫn động trực tiếp.
-
Dàn lạnh AHU: thường được lắp ráp từ nhiều cụm như sau : buồng hoà trộn,
bộ lọc bụi, dàn trao đổi nhiệt ( giống FCU ) và hộp quạt. Quạt AHU thường là quạt
li tâm dẫn động bằng đai. AHU có hai dạng: loại đặt nằm ngang dùng lắp trên trần
và loại thảng đứng dùng đặt trên sàn nhà.
-
Bơm nước lạnh và bơm giải nhiệt : vận chuyển nước lưu động trong đường
ống
-
Bình giãn nỡ : thường sử dụng với ba mục đích:
• Chống hiện tượng giãn nỡ của nước gây ra do nhiệt độ thay đổi
• Chống hiện tượng lọt khí vào đường ống làm tăng áp suất nước và tạo
dịng chảy khơng ổn định
• Tạo thêm một lượng nước dự trữ để bổ sung cho hệ thống khi nước bị
rò rĩ
-
Hệ thống đường nước lạnh : dẫn nước lạnh từ bình bay hơi đến các
AHU,FCU. Thường là ống thép đen áp lực bên ngoài bọc cách nhiệt
-
Hệ thống đường ống nước giải nhiệt là ống thép tráng kẽm dùng giải nhiệt
làm mát bình ngưng
∗ Ưu điểm:
-
Cơng suất lớn từ 5 Ton lạnh đến hàng ngàn Ton lạnh
11
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Hệ thống nước lạnh không bị hạn chế về chiều dài cũng như chênh áp miễn
bơm đáp ứng được vì vậy hệ thống phù hợp với cơng trình lớn, cao tầng
-
Hệ thống hoạt động ổn định, không phụ thuộc nhiều vào thời tiết, bền, tuổi thọ
cao
-
Hệ thống có nhiều cấp giảm tải cho phép điều chỉnh cơng suất theophụ tải bên
ngồi,tiết kiệm điện năng khi non tải
-
Cơng việc bảo trì, sửa chữa tiện lợi
-
Giá thành đầu tư thiết bị thấp hơn hệ VRV nếu công suất yêu cầu lớn
∗ Nhược điểm:
-
Hệ thống cồng kềnh, địi hỏi phải có phịng máy riêng
-
Do vận hành phức tạp nên đòi hỏi người chuyên trách vận hành
-
Lắp đặt,vận chuyển, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống tương đối phức tạp
-
Tiêu thụ điện năng cho một đơn vị công suất lạnh cao hơn so với VRV
-
Hệ thống điều chỉnh công suất theo cấp nên tiêu tốn điện năng lớn khi non tải
-
Chi phí đầu tư cao so với hệ thống điều hồ cục bộ
Như vậy, với cơng trình đang thiết kế ta có thể chọn hệ VRV hoặc Water chiller
để lắp đặt tuy nhiên do cơng trình cao ,có diện tích lớn và để giảm bớt chi phí đầu tư
ban đầu nên ta chọn hệ Water chiller để lắp đặt .Q trình tính tốn nhiệt và lựa
chọn cấp điều hồ cho cơng trình sẽ được trình bày ở chương sau.
12
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Chương 2
Tính tốn nhiệt cho toà nhà
2.1 Lựa chọn cấp điều hoà cho hệ thống
Khi tính tốn thiết kế hệ thống điều hồ, việc đầu tiên là lựa chọn cấp điều hoà
cho hệ thống.Cấp điều hồ thể hiện độ chính xác trạng thái khơng khí cần điều hồ
của cơng trình. Có 3 cấp điều hồ, đó là:
-
Cấp 1 : hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng số vi khí hậu trong
nhà theo yêu cầu bất kể sự thay đổi bên ngoài ngay cả những thời điểm khắc
nghệt nhất trong năm về mùa hè lẫn mùa đông.
-
Cấp 2 : hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng số vi khí hậu trong
nhà với sai số khơng q 200 h/năm ( khoảng 8 ngày).Nghĩa là trong một năm
ở những ngày khắc nghiệt nhất về mùa hề hay mùa đơng hệ thống có những
sai số nhất định nhưng khơng quá 4 ngày trong một mùa
-
Cấp 3 : hệ thống điều hồ có khả năng duy trì các thơng số vi khí hậu trong
nhà với sai số khơng q 400 h/năm (khoảng 17 ngày)
Với cơng trình là Nhà Điều hành sản xuất & Quản lí đầu tư các dự án điện ta có thể
lựa chọn cấp độ nào cũng được tuy nhiên vì đây chỉ là một trụ sở làm việc của Điện
lực III nên để giảm bớt chi phí đầu tư ban đầu ta chỉ cần chọn hệ thống Điều hoà cấp
3 là được.
13
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
2.2 Chọn thông số tính tốn
Điều kiện khí hậu ở Việt Nam nói chung và ở Đà Nẵng nói riêng mùa hè khắc
nghiệt cịn mùa đơng khơng lạnh lắm( thấp nhất là khoảng 13 oC) cho nên thực tế khi
tính tốn nhiệt cho hệ thống công suất lạnh Q o cần cho mùa hè bao giờ cũng lớn
hơn công suất sưởi ấm Q s mùa đơng, do đó khi tính tốn chỉ cần xác định năng suất
lạnh Qo.Tuy nhiên đối với cơng trình này ta chỉ thiết kế hệ thống điều hoà một chiều
lạnh.
2.2.1- Chọn nhiệt độ và độ ẩm trong phòng:
Tại Đà Nẵng khí hậu thường phân hai mùa nóng lạnh,mùa hạ kéo dài cịn mùa
đơng ngắn.Vào mùa nóng nhiệt độ và độ ẩm trong khơng khí khá cao mà kiến trúc
xây dựng ở Việt Nam thường khơng có hành lang đệm để làm giảm độ chênh lệch
nhiệt độ trong nhà và ngồi trời.Vì vậy khơng nên chọn nhiệt độ tính tốn trong
phòng quá thấp,thường chọn:
-
Độ ẩm tương đối :
ϕT = (60 ÷ 70 ) %
-
Nhiệt độ tương đối:
tT = (24 ÷ 27) oC
[ lấy theo TL 2]
Vậy ta chọn : ϕT = 67 %
tT = 26 oC
2.2.2- Chọn nhiệt độ và độ ẩm ngồi trời:
Thơng số ngồi trời được sử dụng để tính tốn tải nhiệt căn cứ vào tầm quan
trọng của cơng trình.Theo TCVN 5687-1992, đối với hệ thống Điều hồ Cấp 3 thi
cơng tại Đà Nẵng,ta sẽ chọn các thơng số như sau:
-
Nhiệt độ trung bình lớn nhất các ngày trong tháng: tN = ttbmax
-
Độ ẩm đo lúc 13h tháng nóng nhất ( tháng 6) :
= 34.5 oC
ϕN = ϕ13-15max = 76.5 %
[Lấy theo phụ lục 3 & 4 TL1]
2.3 Chọn sơ đồ Điều hồ khơng khí
Với cơng trình đang khảo sát, ta chọn sơ đồ tuần hoàn một cấp .Ưu điểm của
sơ đồ này là tiết kiệm năng lượng cung cấp cho hệ thống, do khơng thải tồn bộ
lượng khơng khí trong phịng (đã làm lạnh) ra ngồi trời mà chỉ thải một phần, phần
14
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
cịn lại hồ trộn với khí tươi lấy từ bên ngồi để làm giảm nhiệt độ lượng khơng khí
này.
Sơ đồ tuần hồn một cấp:
5
1
4
5
66
6
9
8
7
1- Cửa lấy gió ngồi trời
2- Buồng hồ trộn
3- Dàn lạnh
4- Quạt thổi khơng khí đã làm lạnh
5- Miệng thơỉ
6- Miệng hút
7- Phin lọc bụi
8- Quạt hút
9- Miệng thải gió
2.4 Tính nhiệt thừa
Ta sử dụng phương pháp tính mà hiện nay các nước tiên tiến thường hay dùng
gọi là phương pháp CARRIER . Theo cách tính này thì:
Nếu bỏ qua tổn thất lạnh của khơng khí khi vận chuyển trong đường ống và qua dàn
lạnh thì năng suất lạnh của máy điều hoà cần xác định là :
Qo = Q = Qh + Qa
Trong đó :
-
Q : tổng nhệt thừa
15
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
[W]
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Qh : tổng nhiệt hiện
-
Qa : tổng nhiệt ẩn
Để tiện cho việc tính tốn nhiệt ta kí hiệu và đánh số các phịng theo dãy tầng như
sau:
Tầng 1:
-
Sảnh chính : Fs1
-
Phịng bảo vệ: Fbv
-
Phòng giao tiếp và dịch vụ khách hàng:F11
-
Phòng điều hành sản xuất : F12
-
Phòng thuỷ điện :F13
-
Phòng kĩ thuật an tồn :F14
-
Phịng vật tư : F15
Tầng 2:
-
Phịng hội trường : FHT
-
Phòng họp 1 : Fh1
-
Phòng họp 2 : Fh2
-
Sảnh tầng : Fs2
Tầng 3:
-
Phịng giới thiệu sản phẩm- Trung tâm thí nghiệm : F31
-
Phòng giới thiệu sản phẩm- Trung tâm thiết kế điện : F32
-
Phòng giới thiệu sản phẩm- XN vật tư, vận tải : F33
-
Phịng làm việc ban quản lí dự án lưới điện 1 :
-
Phòng làm việc ban quản lí dự án lưới điện 2 : F35
-
Phịng giới thiệu sản phẩm- XN cơ điện : F36
16
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
F34
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Sảnh tầng : Fs3
Tầng 4:
-
VP đại diện của các liên doanh đầu tư và khai thác thuỷ điện: F41
-
Phòng điều độ sản xuất điện :F42
-
Phịng quản lí mạng viễn thơng :F43
-
Phịng điều hành mạng : F44
-
Phịng dựng chương trình và biên tập :F45
-
Phịng đặt thiết bị trung tâm : F46
-
Phịng quản lí cơng nghệ thơng tin :F47
-
Sảnh tầng : Fs4
Tầng 5 &7:
Phịng phó ban : F51a; F71a
-
Phòng trưởng ban : F51b; F71b
-
Phòng họp giao ban : F52 ; F72
-
Phòng tổng hợp : F53 ; F73
-
Phịng kĩ thuật : F54 ;F74
-
Phịng tài chính : F55; F75
-
Phòng kế hoạch -vật tư- đền bù : F56; F76
-
Phòng giám sát :F57; F77
-
Sảnh tầng : Fs5; Fs7
Tầng 6 :
-
Phó ban : F61a
-
Trưởng ban : F61b
-
Phịng họp giao ban : F62
17
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Phịng tổng hợp : F63
-
Phịng kĩ thuật : F64
-
Phịng tài chính : F65
-
Phịng tổ chức-hành chính : F66
-
Phịng giám sát :F67
-
Sảnh tầng : Fs6
Tầng 8 :
-
Phó ban : F81a
-
Trưởng ban : F81b
-
Phịng họp giao ban : F82
-
Phòng tổng hợp : F83
-
Phòng kĩ thuật : F84
-
Phịng kinh doanh : F85
-
Phịng tổ chức-hành chính : F86
-
Phòng kế hoạch :F87
-
Sảnh tầng : Fs8
Ta nhận thấy rằng, các phịng từ tầng 4 đến tầng 7 có diện tích và đặc tính trao
đổi nhiệt giống nhau khi tính tốn sẽ có năng suất lạnh giống nhau nên phân
chúng thành từng nhóm như sau:
-
Nhóm I ,
là các phịng :
Fs4; Fs5; Fs6; Fs7
-
Nhóm II ,
là các phịng :
F42; F52; F42; F72
-
Nhóm III ,
là các phịng :
F43; F53; F63; F73
-
Nhóm IV ,
là các phịng :
F44; F54; F64; F74
-
Nhóm V ,
là các phịng :
F45; F55; F75
-
Nhóm VI,
là các phịng :
F46; F56; F76
18
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
-
Nhóm VII,
là các phịng :
F47; F57; F67; F77
-
Nhóm VIII,
là các phịng :
F51a; F61a; F71a
-
Nhóm IX ,
là các phịng :
F51b; F61b; F71b
Với các phịng cịn lại, ta tính tốn theo từng phịng riêng biệt
2.4.1- Tổng nhiệt hiện diện của phịng:
Ta có :
Qhf = Q1 + Q2 + Q3 [ W ]
+
Q1 : nhiệt bức xạ của Mặt trời vào phịng (qua kính, mái nhà, trần)
+
Q2 : nhiệt truyền qua kết cấu bao che phòng (tường, trần,vách kính)
+
Q3 : nhiệt toả ra từ nguồn nhiệt trong phịng (người,máy móc,đèn)
[ trang 17 TL 3 ]
2.4.1.1- Nhiệt do bức xạ Mặt trời:
Q1 = Q11 + Q12
[W]
Với :
-
Q11 : nhiệt bức xạ qua kính
-
Q12 : nhiệt bức xạ của mái
a, Nhiệt bức xạ qua kính (Q11)
Đây là lượng nhiệt bức xạ qua kính thực tế làm nóng khơng khí của phịng .Giả
sử
phịng khơng có rèm che hoặc có rèm nhưng vén rèm lên,lúc này ta có:
Q11= nt.Q’11= nt.A.Rmax.ε c.
ε ds. ε mm. ε kh. ε m. ε r
[W]
Trong đó :
- Q’11 : nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất qua kính vào phịng
-
[ W]
- nt : hệ số tác dụng tức thời do tích nhiệt của kết cấu bao che.
Giả sử khối lượng tường nhà tương ứng g s > 700 kg / m2 ,ta có hệ số
nt lớn
nhất tương ứng thời gian như sau:
19
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
*Mặt chính-hướng Đơng nam : nt = 0.4 ( lúc 10h)
*Mặt sau- hướng Tây bắc : nt = 0.47 (lúc 16h)
*Mặt phải công trình – hướng Tây nam : nt = 0.39
(lúc 18h)
*Mặt trái cơng trình- hướng Đơng bắc:
(lúc 14h)
nt = 0.51
[ Lấy theo bảng 3.12 trang 71 TL1]
- A : diện tích kính [ m2 ]
Do các mặt kính của cơng trình đều có khung bằng nhơm nên khi tính diện
tích kính sẽ bằng diện tích cửa
- Rmax : nhiệt bức xạ Mặt trời lớn nhất qua kính cơ bản vào phịng [ W/m 2]
Đà Nẵng có vị trí địa lí ở 16o13’ vĩ Bắc nên ta có :
* Hướng Đơng Nam :
Rmax =
521
[ W/m2]
* Hướng Tây Bắc :
Rmax =
485
[ W/m2]
* Hướng Tây Nam :
Rmax =
521
[ W/m2]
* Hướng Đông Bắc :
Rmax =
485
[ W/m2]
[ theo bảng 3-10 trang 39 TL1]
-
εc :
hệ số kể đến ảnh hưởng độ cao của cơng trình so với mặt nước biển
Hệ số này tương đương 1 , để đơn giản ta lấy
-
ε ds : hệ số kể
εc = 1
[ trang 61 TL1]
đến ảnh hưởng nhiệt độ đọng sương ts đang tính khác với nhiệt
độ đọng sương của khơng khí ở mặt biển (lấy 20oC)
ε ds = 1- [(ts -20)/10].0.13
Với tN = 34.5 oC ; ϕN = 76,5 % tra đồ thị t-d khơng khí ẩm ta được ts= 30 oC
Suy ra
-
ε ds = 0.87
ε mm : hệ số ảnh hưởng mây mù.Giả sử tính cho trường hợp khơng có mây
mù thì
20
Sv : Trần Ngun Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
ε mm = 1
-
[trang 18 TL 3]
ε kh : hệ số ảnh hưởng của vật liệu làm khung cửa kính. Tồn bộ vách và
ε kh = 1.17
cửa kính của tồ nhà có khung bằng nhơm và sắt, vì vậy lấy
[trang 18 TL 3]
-
ε m : hệ số kính, phụ thuộc mầu sắc và độ dầy khác kính cơ bản.
Giả sử tồ nhà sử dụng kính Calorex, màu xanh, dầy 6mm để lắp cho
tồn bộ vách và cửa mặt ngồi thì ta có :
-
εr :
ε m = 0.73
hệ số mặt trời kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản có rèm che bên
trong.
Giả sử tính cho trường hợp kính khơng có rèm che bên trong ta có :
εr = 1
Như vậy, ta có nhiệt bức xạ qua kính Q11 là :
Q11 = nt.A.Rmax.ε c.
ε ds. ε mm. ε kh. ε m. ε r
= 1.0179 nt.A.Rmax.
εm
Với các phịng có mặt kính bức xạ theo hai hướng khác nhau, ta chỉ tính hướng có
bức xạ lớn nhất với diện tích tương ứng.
Để tiện cho việc tính tốn ta lập bảng như sau :
Bảng 1 - Tính tốn nhiệt bức xạ qua kính
tt
Nhóm
-Phịng
Hướng
bức xạ
Hệ số tác Diện
Hệ số
dụng tức tích
kính
thời
kính
Nhiệt
Nhiệt
bức xạ bức xạ
lớn nhất qua kính
1
nhóm 1
đơng bắc
0.57
0.51
3.7
485
531.0
2
nhóm 2
đơng nam
0.57
0.4
16.38
521
1980.6
3
nhóm 3
đơngnam
0.57
0.4
32.37
521
3914.0
4
nhóm 4
tây bắc
0.57
0.47
32.75
485
4331.4
21
Sv : Trần Ngun Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Cơng Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
5
nhóm 5
tây bắc
0.57
0.47
10.53
485
1392.7
6
nhóm 6
tây bắc
0.57
0.47
22.35
485
2956.0
7
nhóm 7
8
nhóm 8
tây nam
0.57
0.39
6.43
521
758.0
9
nhóm 9
đơng nam
0.57
0.4
7
521
846.4
11 F12
đơng nam
0.57
0.4
20.52
521
2481.2
12 F13
đơng nam
0.57
0.4
46.26
521
5593.5
13 F14
tây bắc
0.57
0.47
10.92
485
1444.2
15 Fs1
đông bắc
0.57
0.4
41.76
521
5049.4
16 Fbv
đông nam
0.57
0.4
26.52
521
3206.6
17 Fht
đông bắc
0.57
0.51
15
485
2152.7
18 Fh1
tây bắc
0.57
0.47
10.5
485
1388.7
19 Fh2
tây bắc
0.57
0.47
11.82
485
1563.3
20 F31
đông nam
0.57
0.4
13.45
521
1626.3
21 F32
đông nam
0.57
0.4
16.38
521
1980.6
22 F33
đông nam
0.57
0.4
32.37
521
3914.0
23 F34
tây bắc
0.57
0.47
30
485
3967.7
24 F35
tây bắc
0.57
0.47
10.53
485
1392.7
25 F36
tây bắc
0.57
0.47
22.35
485
2956.0
26 Fs3
đông bắc
0.57
0.51
3.7
485
531.0
27 F81a
tây nam
0.57
0.39
6.4
521
754.5
28 F81b
đông nam
0.57
0.4
7
521
846.4
29 F82
đông nam
0.57
0.4
16.38
521
1980.6
30 F83
đông nam
0.57
0.4
32.37
521
3914.0
31 F84
tây bắc
0.57
0.47
32.75
485
4331.4
32 F85
tây bắc
0.57
0.47
10.53
485
1392.7
33 F86
tây bắc
0.57
0.47
22.35
485
2956.0
đông bắc
0.57
0.47
22.35
485
2956.0
10 F11
14 F15
34 F87
35 Fs8
22
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
36 F65
tây bắc
0.57
0.47
10.5
485
1388.7
37 F66
tây bắc
0.57
0.47
22.35
485
2956.0
đông nam
0.57
0.4
13.45
521
1626.3
38 F68
39 F41
b, Nhiệt bức xạ và truyền qua mái ( Q12):
Nhiệt bức xạ không chỉ truyền qua kính vào phịng mà cịn qua kết cấu bao
che như mái, tường. Dưới tác dụng của các tia bức xạ Mặt trời, bề mặt bao che bên
ngoài sẽ hấp thụ nhiệt và nóng dần lên. Lượng nhiệt sẽ toả ra mơi trường một phần,
phần cịn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho khơng khí trong phịng bằng
đối lưu , bức xạ. Tuy nhiên, ảnh hưởng bức xạ trong tường nhỏ có thể bỏ qua nên ta
chỉ tính nhiệt bứcc xạ truyền qua mái là :
Q12 = A.U.∆tef. ϕm
[W]
Trong đó :
- A : diện tích mái ( m2 )
- ϕm : ảnh hưởng màu sắc của mái.Do mái của tồ nhà bằng bêtơng cốt thép,
vậy chọn
ϕm = 1
- U : hệ số truyền nhiệt qua mái, phụ thuộc vào kết cấu của mái
Mái của tồ nhà có kết cấu theo lớp từ trên xuống như sau:
Lát gạch Đại Hiệp cách nhiệt dày 100 mm
Lát 1 lớp gạch lá nem dày 20mm
Láng vữa ximăng mác 75 dày 20mm
Lát 1 lớp DUO chống thấm dày 4mm
Bêtông cốt thép dày 100mm dốc 1%
Láng vữa ximăng mác 50 dày 20mm
Từ các thông số trên, giả sử trần làm bằng thạch cao dày 12mm ta chọn
U = 1,67
- ∆tef : hiệu nhiệt độ hiệu dụng -
[ bảng 1-8 trang 27 TL 3 ]
∆tef = tNef - tT
23
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Mà : tNef = tN + (ε s.R”/ α N)
* tT : nhiệt độ trong phịng điều hồ , tT = 26 oC
* tNef : nhiệt độ khơng khí trên mái
* tN : nhiệt độ ngoài trời , tN = 34,5 oC
* α N : hệ số toả nhiệt khơng khí ngồi trời, α N = 20 W/m2K
* R”: nhiệt bức xạ đập vào mái,
R” = R / 0.8 (W/m2)
- R : nhiệt bức xạ qua kính đập vào phịng.Lấy giá trị R
lớn nhất theo các hướng của toà nhà ở 16o13’ vĩ Bắc :
Đông nam : R = 460 ( tháng 12, lúc 8h) - R” = 522.7
Tây bắc
: R = 468 ( tháng 6, lúc 16h) - R” = 531,8
W/m 2
W/m 2
Tây nam : R = 521 ( tháng 12, lúc 15h) - R” = 592
W/m2
Đông bắc : R = 430 ( tháng 6, lúc 8h) - R” = 488.6
W/m 2
* ε s : hệ số hấp thụ của mái
Trần có kết cấu như đã nêu trên, giả sử lớp gạch chống nhiệt
màu đỏ thì :
ε s = 0.74
[ bảng 3-13 trang 75 TL 1 ]
Suy ra, hiệu nhiệt độ hiệu nhiệt độ hiệu dụng :
∆tef = tN + (ε s.R”/ α N) - tT = 34.5 + (0.74R”/ 20)- 26
= 8.5+0.037R”
Như vậy, như vậy công thức truyền nhiệt qua mái sẽ là:
Q12 = A.U.∆tef. ϕm = 1.67(8.5+0.037R”).A
Từ các thông số đã chọn, ta lập bảng tính cho 4 phịng của tầng 8 như sau :
24
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
Đồ án tốt nghiệp
Khoa Công Nghệ
Nhiệt -Điện Lạnh
Bảng 2 - Tính nhiệt bức xạ và truyền qua mái
NhómPhịng
Hướng
bức xạ
Nhiệt bức xạ Diện
đập vào mái
mái
tích Nhiệt bức xạ
truyền qua mái
F81a
tây nam
592
46
2341.6
F81b
đơng nam
522.7
40.6
1892.3
F82
đông nam
522.7
92
4287.9
F83
đông nam
522.7
87.4
4073.5
F84
đông bắc
488.6
97.3
4329.2
2.4.1.2 - Nhiệt truyền qua kết cấu bao che ( Q2 )
Nhiệt truyền qua kết cấu bao che gồm hai thành phần
-
Nhiệt truyền qua trần, tường,vách kính… ( Q21 )
-
Nhiệt truyền qua nền đất (Q22)
Như vậy, tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che là : Q2 = Q21 + Q22
a, Nhiệt truyền qua trần,tường,vách kính ( Q21 )
Q21= k.F.ϕ . ∆t
- k : hệ số truyền nhiệt qua tường, trần,vách kính
k= 1/ [(1/α T)+∑ (δ i/λ i ) +1/α N] [ W/m2K]
* α T : hệ số toả nhiệt bề mặt trong của kết cấu bao che
α T = 11.6
[ W/m2K]
[bảng 3-16 trang 87 TL 1]
*α N : hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài kết cấu
Vách kính, tường tiếp xúc khơng khí bên ngồi
- α N =23.3 [ W/m2K]
Sàn trên tầng hầm,trần có lớp đệm khơng khí phía trên - α N =11.6 [ W/m2K]
[Bảng 3-16 trang 78 TL1]
*δ i : chiều dầy lớp vật liệu
25
Sv : Trần Nguyên Vũ - Lớp 05NLT
