thiết kế hệ thống điều hòa không khí và thông gió cho tòa nhà hậu cần chùa quán sứ

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP </b>

<b>TÊN ĐỀ TÀI: </b>

<b>“Thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí và thơng gió cho tịa nhà hậu cần chùa Quán Sứ” </b>

<b> Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phạm Thế Văn Sinh viên thực hiện : Đinh Văn Minh Ngày sinh : 20/08/2000 Lớp : DCKTN9.10 </b>

<b> Ngành : Công nghệ kỹ thuật Nhiệt Khoa : Nhiệt – Điện lạnh </b>

<b> Khóa : 9 </b>

<b> Mã sinh viên : 187510206064 </b>

<i><b>Bắc Ninh, năm 2023 </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

Trong những năm gần đây nhu cầu về điều hồ khơng khí ngày càng phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực. Điều hồ khơng khí đó tạo ra mơi trường khơng khí đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt của con người, đảm bảo được sự bền vững của các cơng trình kiến trúc, làm tăng tuổi thọ cho các thiết bị và các q trình cơng nghệ. Do đó việc nghiên cứu lĩnh vực này là hết sức cần thiết.

Với lý do trên em được giao nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống điều hoà khơng khí và thơng gió cho tịa nhà hậu cần chùa Quán sứ” làm đề tài tốt nghiệp của mình.

Nội dung của đề tài gồm có 7 chương:

<b>Chương 1: Khái qt chung về điều hồ khơng khí Chương 2: Giới thiệu cơng trình cần điều hồ </b>

<b>Chương 3: Tính tốn phụ tải lạnh theo phương pháp CARRIER Chương 4: Thiết lập và chọn sơ đồ ĐHKK cho cơng trình </b>

<b>Chương 5: Tính tốn thiết kế đường ống thơng gió Chương 6: Các phương án thiết kế </b>

<b>Chương 7: Chọn máy và thiết bị </b>

Trong quá trình thực hiện đề tài em đó sử dụng phương pháp CARRIER, cùng với việc sử dụng đồ thị t-d của khơng khí ẩm để giải quyết những u cầu của đề đặt ra.

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Phạm Thế Văn trực tiếp hướng dẫn và sự góp ý

<b>của các thầy giáo trong bộ mơn giúp em hoàn thành đề tài này. </b>

<i> Hà Nội, tháng 07 năm 2023 </i>

<b> Sinh viên thực hiện </b>

<b> </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

1. Bản đồ án do tơi tự lập tính tốn, thiết kế và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của thầy giáo: Phạm Thế Văn

2. Để hoàn thành bản đồ án này, tơi chỉ sử dụng những tài liệu đó được ghi trong bản các tài liệu tham khảo. Không sử dụng những tài liệu nào không được liệt kê ở phần tài liệu tham khảo.

Hà Nội, tháng năm 2023

<b> Người cam đoan </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

LỜI NÓI ĐẦU ...

LỜI CAM ĐOAN ...

DANH MỤC BẢNG BIỂU ...

DANH MỤC HÌNH VẼ ...

CHƯƠNG 1 ... 1

KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ... 1

1.1 Khái niệm chung về điều hịa khơng khí ... 1

1.2 Vai trị của điều hịa khơng khí trong đời sống con người và trong sản xuất ... 1

CHƯƠNG 2 ... 6

GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH CẦN ĐIỀU HỒ... 6

2.1 Đặc điểm chung của cơng trình ... 6

2.2 Đặc điểm kết cấu của cơng trình ... 7

2.3 Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí ... 9

2.4 Các loại sơ đồ điều hồ khơng khí. ... 16

2.5 Các thơng số tính tốn cho q trình điều hồ ... 18

2.6 Kiểm tra đọng sương trên vách ... 19

CHƯƠNG 3 ... 20

TÍNH TỐN PHỤ TẢI LẠNH THEO PHƯƠNG PHÁP CARRIER ... 20

3.1 Tính tốn phụ tải lạnh của khơng gian trưng bày KG-T1 ... 22

3.2 Tính tốn phụ tải lạnh của của phòng làm việc VP1 ... 32

CHƯƠNG 4 ... 46

THIẾT LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ CHO CƠNG TRÌNH. .... 46

4.1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Senible Heat Factor) ... 46

4.2 Hệ số đi vòng BF (Bypass Factor) ... 46

4.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor) ... 46

4.4 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensinble Heat Factor) ... 47

4.5 Tìm nhiệt độ đọng sương của giàn lạnh ts, nhiệt độ thổi vào tV, nhiệt độ hoà trộn tH bằng đồ thị. ... 48

4.6 Lưư lượng khơng khí qua giàn lạnh... 49

4.7 Lưư lượng khơng khí tươi cần thiết: ... 49

4.8 Tìm điểm hồ trộn của khơng khí tươi và khơng khí tuần hồn. ... 49

4.9 Tìm điểm thổi vào. ... 50

CHƯƠNG 5 ... 51

THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG GIĨ THƠNG GIĨ ... 51

5.1: Phương pháp thiết kế ống gió ... 51

5.2: Chọn miêng gió cấp, gió hồi, gió tươi ... 52

5.3: Tính tốn đường ống gió ... 53

5.4: Tổn thất áp xuất ... 54

5.5: Tính chọn quạt ... 56

CHƯƠNG 6 ... 58

CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ... 58

6.1 Yêu cầu thiết kế ... 58

6.2 Lựa chọn phương án điều hịa khơng khí: ... 58

CHƯƠNG 7 ... 62

CHỌN MÁY VÀ CÁC THIẾT BỊ ... 62

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 69 DANH MỤC BẢN VẼ ... 70

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Bảng 1. 1. Biểu diễn tỷ lệ giữa lượng nhiệt của cơ thể thải được bằng bay hơi nước so

với lượng nhiệt thải bằng truyền nhiệt thuần túy ... 2

Bảng 1. 2. Tốc độ gió cho phép phụ thuộc vào nhiệt độ phịng ... 3

Bảng 1. 3. Nhiệt độ và độ ẩm định hướng một số ngành công nghiệp ... 4

Bảng 2. 1. Diện tích mặt bằng và số người ở các tầng ... 7

Bảng 2. 2. Thông số tưởng bao ... 8

Bảng 2. 3. Thông số của sàn và trần ... 9

Bảng 2. 4. Thông số của cửa kính và tường kính ... 9

Bảng 2. 5. Thơng số tính tốn cho cơng trình ... 18

Bảng 3. 1. Kết quả tính tốn nhiệt của khơng gian trưng bày tầng 1 ... 32

Bảng 3. 2. Kết quả tính tồn của phịng làm việc tầng 1 ... 39

Bảng 3. 3. Tổng hợp nhiệt bức xạ truyền vào phịng qua kính và mái Q1 ... 39

Bảng 3. 4. Tổng hợp nhiệt truyền vào phòng qua kết cấu bao che Q2 ... 39

Bảng 3. 5. Tổng hợp nhiệt toả ra từ các nguồn nhiệt bên trong phịng Q3 ... 40

Bảng 3. 6. Tổng hợp tính nhiệt hiện Qh ... 40

Bảng 3. 7. Tổng hợp tính nhiệt ẩn Qa ... 40

Bảng 3. 8. Tổng hợp tính tốn nhiệt thừa của khơng gian trưng bày tầng 2 (KG- T2) . 41 Bảng 3. 9. Tổng hợp nhiệt thừa của không gian trưng bày tầng 3(KG- T3) ... 41

Bảng 3. 10. Tổng hợp nhiệt thừa của không gian trưng bày tầng 4(KG- T4) ... 41

Bảng 3. 11. Tổng hợp nhiệt bức xạ truyền vào phịng qua kính và mái Q1 ... 42

Bảng 3. 12. Tổng hợp nhiệt truyền vào phòng qua kết cấu bao che Q2 ... 42

Bảng 3. 13. Tổng hợp nhiệt toả ra từ các nguồn nhiệt bên trong phịng Q3 ... 43

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Hình 3. 1. Q trình tính tốn nhiệt theo phương phap Carrier ... 20

Hình 3. 2. Sự lệch pha của lượng nhiệt bức xạ mặt trời <i>Q tức thời với phụ tải lạnh </i>₁₁^' <i>Q</i>₁₁ do sự tích và trễ nhiệt của vật liệu vách, trần, nền. ... 24

Hình 4. 1. Sơ đồ nguyên lý của sơ đồ thẳng ... 17

Hình 4. 2. Sơ đồ nguyên lý ... 17

Hình 4. 3. Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng và quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S ... 48

Hình 5 1. Sơ đồ máy điều hịa khơng khí hai cụm ... 12

Hình 5 2. Sơ đồ máy điều hịa khơng khí hai cum kiểu VRV, VRF ... 12

Hình 5 3. Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh là gió ... 15

Hình 5 4. Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh nước ... 15

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>CHƯƠNG 1 </b>

<b>KHÁI QT CHUNG VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ </b>

<b>1.1 Khái niệm chung về điều hịa khơng khí </b>

Điều hịa khơng khí là q trình biến đổi trạng thái khơng khí từ điều kiện tự nhiên sang điều kiện thích hợp, thuận lợi cho quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người. Q trình biến đổi này có thể được thực hiện bằng q trình thơng gió và xử lý khơng khí.

<b>1.1.1 Q trình thơng gió </b>

Trong các cơng trình kiến trúc dân dụng và cơng nghiệp, thơng gió là q trình trao đổi khơng khí trong nhà và ngồi trời nhằm thải ra ngoài các chất độc hại, một phần nhiệt thừa, ẩm thừa để đảm bảo cho khơng khí trong nhà được trong sạch không bị ô nhiễm bởi bụi và khí độc hại.

Khơng khí ngồi trời (gió tươi) được hiểu là khơng khí khơng có các chất độc hại và khơng được xử lý trước khi cấp vào trong phòng.

Trong q trình thơng gió, khơng khí trước khi thải ra ngồi mơi trường phải được làm sạch để tránh làm ô nhiễm môi trường.

<b>1.1.2 Quá trình xử lý khơng khí </b>

Khơng khí trước khi cấp vào phịng được đưa vào các thiết bị xử lý để đạt được trạng thái yêu cầu đồng thời với việc khử nhiệt thừa và ẩm thừa phát sinh trong không gian cần điều hòa.

<b>1.2 Vai trò của điều hòa khơng khí trong đời sống con người và trong sản xuất 1.2.1 Vai trị của điều hịa khơng khí đối với đời sống con người. </b>

Môi trường tự nhiên trong đó có khơng khí giữ vai trị quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của con người.

Các thơng số cơ bản của mơi trường có ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt ẩm giữa môi trường và cơ thể con người là:

- Nhiệt độ

- Độ ẩm tương đối của khơng khí Tốc độ chuyển động của dịng khơng khí - Nồng độ các chất độc hại trong mơi trường khơng khí

<b>* Nhiệt độ : </b>

Đối với một ngưịi bình thường nhiệt độ bên trong cơ thể luôn ở vào khoảng 37C. Trong quá trình sống và làm việc con người ln sinh ra một lượng nhiệt lớn hơn lượng nhiệt mà cơ thể cần duy trì nhiệt độ ổn định. Do vậy con người luôn thải ra một nhiệt

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

lượng nhất định ra mơi trường khơng khí xung quanh. Lượng nhiệt thải này truyền vào khơng khí bằng đối lưu, bức xạ và bay hơi. Do đó khi nhiệt độ khí mơi trường xung

<b>quanh thay đổi sẽ ảnh hưởng tới quá trình truyền nhiệt từ cơ thể con người vào mơi </b>

trường cịn khi nhiệt độ khơng khí xung quanh cao q hoặc thấp q sẽ gây ra cảm giác khó chịu cho con người và làm ảnh hưởng đến sinh hoạt, lao động sản xuất của con

<b>người. </b>

Điều hịa khơng khí có thể khắc phục được điều này. Đối với từng trường hợp cụ thể hệ thống điều hòa khơng khí là phương tiện có thể tạo ra mơi trường có nhiệt độ từ 22C đến 27C, là môi trường tiện nghi, thoải mái cho các hoạt động của con người.

<b>* Độ ẩm tương đối : </b>

<b> Là yếu tố quyết định đến điều kiện bay hơi mồ hơi vào khơng khí. Sự bay hơi nước </b>

vào khơng khí chỉ diễn ra khi độ ẩm < 100%. Nếu khơng khí có độ ẩm vừa phải thì khi nhiệt độ cao cơ thể đổ mồ hôi và mồ hôi bay vào không khí nhiều sẽ gây ra cho cơ thể cảm giác dễ chịu hơn. Ngược lại nếu độ ẩm quá lớn mồ hơi thốt ra ngồi da bay hơi kém, trên da sẽ có mồ hơi nhớp nháp. Ngồi hai yếu tố nhiệt độ và độ ẩm thì tốc độ lưu chuyển của khơng khí cũng đóng vai trò quan trọng trong trao đổi nhiệt ẩm giữa cơ thể con người và môi trường xung quanh.

<b>Bảng 1. 1. Biểu diễn tỷ lệ giữa lượng nhiệt của cơ thể thải được bằng bay hơi nước so với lượng nhiệt thải bằng truyền nhiệt thuần túy </b>

<b> Bảng trên cho ta thấy vai trò quan trọng của độ ẩm tương đối. Ngoài ra tốc độ lưu </b>

chuyển của khơng khí cũng đóng vai trị quan trọng trong việc trao đổi nhiệt ẩm giữa cơ thể và môi trường.

<b>* Tốc độ lưu chuyển của khơng khí: </b>

Tùy thuộc vào mức độ chuyển động của dịng khơng khí mà lượng ẩm thoát ra từ cơ thể con người nhiều hay ít.

Khi tốc độ của dịng khơng khí tăng lên thì lớp khơng khí bão hịa xung quanh bề mặt của cơ thể dễ bị kéo đi nhường chỗ cho lớp khơng khí khác chưa bão hịa làm tăng khả năng thốt ẩm từ cơ thể ra rmơi trường khơng khí xung quanh.

Tốc độ của dịng khơng khí khơng chỉ ảnh hưởng tới sự thốt ẩm của cơ thể mà cịn ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt bằng đối lưu. Khi tốc độ của dịng khơng khí lớn q mức cần thiết dễ gây ra mất nhiệt cục bộ làm cơ thể chóng mỏi mệt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Với đa số trường hợp để tạo ra cảm giác dễ chịu thoải mái thì tốc độ chuyển động

<b>của khơng khí trong phịng chọn khoảng 0.6 (m/s). Tuy nhiên trong quá trình thiết kế hệ thống thơng gió và điều hịa khơng khí việc chọn tốc độ gió thích hợp, lớn hay bé cịn tùy thuộc vào nhiệt độ khơng khí trong phịng. </b>

<b>Bảng 1. 2. Tốc độ gió cho phép phụ thuộc vào nhiệt độ phòng </b>

<b>Nhiệt độ </b><b>C 16-20 21-23 24-25 26-27 28-30 >30 Tốc độ <0,2 0,25 - 0,3 0,4 - 0,6 0,7 - 1 1,1 - 1,3 1,3 - 1,5 * Nồng độ các chất độc hại: </b>

Khơng gian cần điều hịa khơng khí là một khơng gian tương đối kín trong đó con người có thể sống và lao động sản xuất.

Ngoài sự ô nhiễm do các yếu tố khách quan như bụi hay các chất độc hại có sẵn trong khơng khí, con người và các hoạt động của mình cũng là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra sự ơ nhiễm khơng khí trong khơng gian cần điều hịa.

<b>*Một số ngun nhân gây ơ nhiễm: </b>

- Do q trình hơ hấp - Do hút thuốc lá

- Do những loại mùi khác nhau tỏa ra từ cơ thể con người phát sinh trong quá trình sinh hoạt hay lao động sản xuất…

Đây chính là nguồn gốc làm gia tăng lượng CO2 ,CO,… một số loại vi khuẩn, nấm gây bệnh và các loại khí độc khác trong khơng gian điều hòa.

Bụi là các vật chất có kích thước nhỏ có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp. Khí CO2 và hơi nước sẽ làm giảm hàm lượng O2 có trong khơng khí

Các hóa chất độc hại dạng khí, hơi phát sinh trong quá trình sản xuất hoặc các phản ứng hóa học, mức độ độc hại tùy thuộc vào cấu tạo hóa học của từng chất: có loại chỉ gây cảm giác khó chịu, có loại gây bệnh nghề nghiệp, có loại gây chết người khi có nồng độ bụi lớn.

Để làm cho khơng khí trong khơng gian cần điều hòa trong lành hơn cần phải tiến hành q trình thơng gió, thực hiện các biện pháp lọc và làm sạch khơng khí trước khi đưa vào khơng gian điều hịa.

<b>1.2.2 Ảnh hưởng của mơi trường khơng khí đến sản xuất. </b>

Trước hết ta thấy rằng con người là một trong những yếu tố quyết định năng suất lao động, chất lượng sản phẩm. Như vậy môi trường không khí

trong sạch, chế độ nhiệt ẩm thích hợp cũng chính là yếu tố gián tiếp nâng cao năng suất lao động, chất lượng sản phẩm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Mặt khác mỗi ngành kỹ thuật lại yêu cầu một chế độ khí hậu riêng biệt. Do đó ảnh hưởng của mơi trường khơng khí là khơng giống nhau.

<b>* ĐHKK trong một số nghành công nghiệp: Theo bảng 1.3 [TL1] Bảng 1. 3. Nhiệt độ và độ ẩm định hướng một số ngành công nghiệp </b>

<b>Ngành công nghiệp Phân xưởng Nhiệt độ </b><b>C Độ ẩm % </b>

Bảo quản giấy

Bảo quản và phân phối Bảo quản hàng khô

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Đặc biệt trong các ngành công nghiệp cao như ngành sản xuất các linh kiện điện tử, cơ khí chính xác hay những vật rất nhỏ thì những yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm không những rất quan trọng mà còn phải yêu cầu về cả độ sạch bụi tuyệt đối.

<b>1.2.3 Điều hịa khơng khí trong các lĩnh vực khác * Trong ngành y tế: </b>

Điều hịa khơng khí cũng có tầm quan trọng rất lớn, chúng ta cần phải điều hòa cho các phòng mổ, các phòng bệnh nhân hay các phịng dùng khơng khí lạnh để bảo quản thuốc, ướp xác, bảo quản các cơ quan của cơ thể người để thay thế như: máu, tim, cật.vv

<b>* Trong ngành du lịch: </b>

Điều hịa khơng khí cũng rất phát triển như điều hịa cho ơ tơ, tàu hỏa, máy bay, tàu thủy

<b>* Trong ngành sản xuất thực phẩm: </b>

Điều hịa khơng khí cũng rất quan trọng dùng để bảo quản thực phẩm như: thịt, cá, tôm, sữa, chế biến hoa quả và đồ hộp

<b>* Trong ngành thể thao: </b>

Điều hịa khơng khí và thơng gió khơng thể thiếu trong các nhà thi đấu để tạo được nhiệt độ, độ ẩm thích hợp cho các vận động viên, góp phần nâng cao thành tích của các vận động viên cũng như tạo ra được môi trường thoáng mát cho khán giả.

Vậy con người và sản xuất đều cần có một mơi trường khơng khí với các thơng số thích hợp. Mơi trường khơng khí trong tự nhiên thường khơng thể đáp ứng được những địi hỏi đó vì thế phải sử dụng các biện pháp tạo ra vi khí hậu nhân tạo bằng cách dùng điều hịa khơng khí hoặc thơng gió.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>CHƯƠNG 2 </b>

<b>GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH CẦN ĐIỀU HỒ </b>

<b>2.1 Đặc điểm chung của cơng trình a, Đặc điểm về kiến trúc: </b>

Chùa Quán sứ là toà nhà 5 tầng với chiều cao trung bình các tầng là 4,2 m, có hướng mặt tiền quay về hướng Nam, nằm ở trung tâm thành phố Hà Nội.

Về tổng thể, toà nhà được thiết kế với chức năng chủ yếu làm phòng trưng bày. Phía bên ngồi xung quanh cơng trình sử dụng vật liệu chủ yếu là tường kính, mặt bằng sử dụng tại các tầng được phân chia khu vực theo nhu cầu trưng bày khác nhau. Vì vậy việc

<b>bố trí điều hồ cần phải linh hoạt và dễ điều khiển. </b>

Tồ nhà có kết cấu kiểu khung bằng bê tông cốt thép đặt tại chỗ. Tường xây gạch dày 220mm. Cửa sổ kính khung nhơm sơn tĩnh điện. Cửa ra vào là cửa kính xoay đóng mở tự động.

Tồn bộ khơng gian cần điều hoà cùng với các sảnh, hành lang, các tầng đều lắp trần giả với chiều cao thông thuỷ đủ để lắp các thiết bị (các giàn lạnh âm trần cassette và giàn lạnh âm trần nối ống gió) cùng hệ thống đường ống gas, ống nước ngưng, hệ thống cáp điện của hệ thống điều hồ khơng khí.

<b>b, Đặc điểm về tính năng sử dụng: </b>

<b> * Tầng 1 đến tầng 5: được sử dụng làm phòng trưng bày các hiện vật và các tài liệu đáp ứng nhu cầu thăm quan tìm hiểu của nhân dân và khách nước ngồi. </b>

<b>c, Đặc điểm của khơng gian cần điều hồ: </b>

<b> * Tầng 1: gồm có một khơng gian trưng bày KG-T1 và 01 phòng làm việc với đặc </b>

điểm cụ thể như sau:

* Khơng gian trưng bày KG-T1 với chiều cao 4,2m: có 30 người

- Kích thước cần điều hồ: F = (13,2x8,4 + 4,2x19,5 +16,5x4,2) = 262,08 m2 - Có 05 cửa ra vào bằng kính với diện tích của 05 cửa kính là:

(2,4 x2,5 + 1,6 x 2,5 + 1,6 x 2,5 + 2,8 x2,5 + 2,8 x 2,5) = 28 m2. * Phòng làm việc VP1 có 8 người, chiều cao của phịng là 3,5m - Kích thước cần điều hồ: F = 11,85 x 6,298 = 74,63 m2.

- Có 01 cửa ra vào bằng kính khung nhơm với diện tích của 01 cửa kính là: (1,2 x 2,2)= 2,64 m2

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

- Có 03 cửa sổ bằng kính khung nhơm với diện tích của 03 cửa kính là: 3x (1,4 x 1,5) = 6,3 m2

<b> * Tầng 2, tầng 3, tầng 4: đều dùng làm một không gian trưng bày, ký hiệu tương ứng </b>

KG-T2, KG-T3, KG-T4 đều giống nhau về kích thước và các thơng số kỹ thuật, mỗi tầng có chiều cao 4,5m với đặc điểm như sau:

* Không gian trưng bày KG-T2, KG-T3, KG-T4 : có 30 người

- Kích thước cần điều hồ: F = (12,6 x 20,322 + 4,82 x 16,463) =335,41 m2. - Có 01 cửa ra vào bằng kính, với diện tích của 01 cửa kính là: (2,8 x 2,5) = 7 m2.

<b> * Tầng tum: Dùng làm một không gian trưng bày, ký hiệu tương ứng KG-T5 với </b>

đặc điểm cụ thể như sau:

* Không gian trưng bày KG-T5 với chiều cao 3,5 m: có 30 người - Kích thước cần điều hoà: F = 18,601 x 12,6 = 234,37 m2.

- Có 05 cửa ra vào bằng kính với diện tích của 05 cửa kính là: (2,8 x 2 + 1,5 x 2 + 1,5 x

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>Bảng 2. 2. Thông số tưởng bao </b>

Trong công thức trên:

+ <i>_N</i> =20 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt đối lưu của khơng khí ngồi trời + <i>_T</i> =10 (W/m2.K): Hệ số toả nhiệt đối lưu của khơng khí trong nhà + <i>_i</i> (m) : Chiều dầy của lớp vật liệu thứ i

+ <i>_i</i>(W/m.K): Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>Bảng 2. 4. Thông số của cửa kính và tường kính </b>

Khối lượng của 1 m2 sàn hoặc trần là: GK = 0,006 x 2500 = 15 kg/m2

<b>2.3 Phân loại hệ thống điều hòa khơng khí </b>

* Theo mức độ đáp ứng và tính kinh tế người ta phân loại hệ thống điều hòa khơng khí thành 3 cấp:

+ Hệ thống điều hịa khơng khí cấp I: là hệ thống có thể liên tục duy trì đúng các thơng số trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngồi trời (từ nhiẹt độ có nhiệt độ cực tiểu về mùa đông đến trị số cực đại về mùa hè). Đây là hệ thống điều hịa khơng khí có độ đáp ứng cao nhưng giá thành và chi phí cho hệ thống này rất đắt. Người ta chỉ sử dụng hệ thống này trong những trường hợp đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm nghiêm ngặt, và cần độ đảm bảo cao.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

+ Hệ thống điều hịa khơng khí cấp II: là hệ thống có thể duy trì các thơng số nhiệt ẩm trong nhà ở một phạm vi cho phép, các thơng số trong nhà có thể sai lệch so với chế độ tính tốn khi nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời thay đổi đạt giá trị Max hoặc Min. Tuy độ đáp ứng của nó khơng cao bằng hệ thống cấp I nhưng vẫn cịn cao vì chỉ sử dụng ở những cơng trình mà nếu sử dụng hệ thống cấp I thì lãng phí và khơng cần thiết.

+ Hệ thống điều hịa khơng khí cấp III: là hệ thống có thể duy trì các thơng số trong nhà dao động trong phạm vi cho phép khá lớn so với yêu cầu (Sai lệch khoảng 400h trong năm) hệ thống này có độ đáp ứng khơng cao nhưng ngược lại nó có giá thành rẻ. Vì thế nó được sử dụng phổ biến hơn trong các cơng trình xây dựng (như rạp hát, rạp chiếu phim, thư viện, hội trường....) hoặc trong các cơng trình cơng nghệp khơng địi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm.

<b>2.3.1 Theo phương thức trao đổi nhiệt 2.3.2 Hệ thống điều hịa khơng khí trực tiếp </b>

+ Hệ thống điều hịa khơng khí trực tiếp là hệ thống trong đó khơng khí trong khơng gian cần điều hoà được làm lạnh trực tiếp bằng giàn bay hơi (giàn lạnh) của máy lạnh. Giàn bay hơi có thể đặt trong khơng gian cần điều hồ (phịng ở, phân xưởng,...) Hệ thống điều hồ cục bộ hoăc giàn bay hơi đặt ngồi phịng điều hồ cùng với đường ống dẫn khơng khí (hệ thống điều hịa khơng khí phân tán hoặc trung tâm)

+ Đối với hệ thống điều hoà trực tiếp các loại máy điều hịa khơng khí có thể sử dụng: Máy điều hịa khơng khí một khối

Máy điều hịa khơng khí hai cụm

Máy điều hịa khơng khí dạng tủ hai khối Máy điều hịa khơng khí kiểu VRV hoặc VRF

<b>2.3.3 Hệ thống điều hịa khơng khí gián tiếp </b>

+ Hệ thống điều hịa khơng khí gián tiếp là hệ thống điều hịa khơng khí trong đó đầu tiên mơi chất lạnh trong bình bay hơi của máy làm lạnh nước (nước là chất tải lạnh) sau đó nước sẽ đi làm lạnh khơng khí trong phịng cần điều hồ bằng các thiết bị trao đổi nhiệt như: AHU, FCU hoặc buồng phun. Vậy ở đây môi chất lạnh không làm lạnh trực tiếp khơng khí như trong hệ thống điều hịa khơng khí làm lạnh trực tiếp đã trình bày ở trên mà thông qua chất tải lạnh là nước. Hệ thống điều hịa khơng khí gián tiếp này cịn gọi tắt là hệ thống điều hịa khơng khí dùng nước lạnh, trong đó nước lạnh được tuần hồn trong ống mà khơng tiếp xúc với khơng khí bên ngồi ta gọi là hệ thống điều hịa khơng khí gián tiếp kín, nếu nước lạnh tuần hồn mà có tiếp xúc với khơng khí bên ngồi (buồng phun) ta gọi là hệ thống điều hịa khơng khí gián tiếp hở. Hệ thống điều hồ gián tiếp hở

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

- Ưu điểm của hệ thống này là có khả năng điều chỉnh độ ẩm vì ưu điểm này mà hệ thống thường được sử dụng trong các nhà máy sợi dệt.

- Nhược điểm của hệ thống này là: Cấu tạo của buồng phun phức tạp (cồng kềnh) hơn AHU, FCU. Do nước lạnh tiếp xúc trực tiếp với không khí ngồi trời nên có thể bị bụi bẩn (làm cho nước bị bẩn phải có thêm thiết bị lọc nước) cũng như bị khí O2 của khơng khí vào làm tăng độ ăn mịn của hệ thống nước.Hệ thống điều hồ gián tiếp kín :

- Ưu điểm của hệ thống điều hịa khơng khí gián tiếp với AHU là do có đưa một lượng khơng khí tươi từ ngồi trời vào nên khơng khí trong khơng gian điều hồ trong sạch hơn (nồng độ CO2 nhỏ) vì vậy hệ thống điều hồ với AHU này nên dùng để điều hồ cho phịng đơng người hoạt động như phòng ăn, phòng tập thể.

- Nhược điểm là cần thêm đường ống dẫn khơng khí do đó dễ tạo ra độ ồn cao.

<b>2.3.4 Theo phương thức cung cấp khơng khí lạnh đã qua xử lý cho khơng gian cần điều hồ. </b>

<b>Hệ thống điều hoà trung tâm Hệ thống điều hoà phân tán </b>

<b>2.3.5 Hệ thống khơng khí cục bộ. </b>

<b>Máy điều hồ một khối hay cịn gọi là máy điều hịa khơng khí độc lập hay cục bộ . </b>

+ Ưu điểm của loại máy này là dễ giàng lắp đặt và vận hành

+ Nhược điểm là máy chỉ có cơng suất nhỏ, khi lắp mất đi vẻ mỹ quan của kiến trúc do phải đục tường để lắp máy.

Máy điều hoà hai cụm và nhiều cục.

Máy điều hoà hai cục được phân thành hai mảng là mảng trong nhà (IU) và

ngoài trời (OU). Mảng trong nhà gồm một hay nhiều khối có chứa giàn bay hơi (giàn lạnh) cịn mảng ngồi trời chỉ gồm một khối trong đó có chứa giàn

ngưng (giàn nóng) nên cịn gọi là cục nóng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>Hình 5 1. Sơ đồ máy điều hịa khơng khí hai cụm </b>

1 Giàn lạnh. 2. Giàn nóng

<b>Hình 5 2. Sơ đồ máy điều hịa khơng khí hai cum kiểu VRV, VRF </b>

+ Máy điều hoà loại này thường có năng suất lạnh khơng lớn nhưng có ưu điểm nổi bật là phần máy nén và giàn ngưng tụ đặt bên ngồi cịn trong nhà chỉ có giàn lạnh và quạt thổi, van tiết lưu, phin lọc khơng khí nên độ ồn trong nhà thấp. Nhưng cũng có một số hạn chế là giàn lạnh không được đặt quá xa, quá cao so với giàn nóng, các giàn lạnh cũng khơng được quá cao so với nhau.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

+ Máy điều hoà nhiệt độ hai chiều hiện nay thông dụng nhất là loại dùng van đảo chiều. Khi ở chế độ làm lạnh giàn bay hơi nằm ở phía trong nhà cịn giàn ngưng tụ nằm ở phía ngồi nhà, khơng khí tuần hồn qua giàn bay hơi thải nhiệt cho môi chất lạnh và được quạt đẩy trở lại khơng gian điều hồ đây là chế độ làm lạnh ngược lại khi ở chế đọ sưởi ấm thì giàn lạnh ở bên ngồi, giàn nóng ở trong nhà.

+ Máy điều hồ dạng tủ: loại máy này gồm có một khối trong nhà (khối lạnh) khối này có các cấu trúc khác nhau như có loại đặt đứng, loại treo tường, loại âm trần. Khối ngồi trời (khối nóng) gồm các dàn nóng và máy nén vì loại này có năng suất lớn lên mạng điện cung câp cho loại này thường là điện 3 pha. Môi chất lạnh sử dụng cho lọi này thường là Freon (R22, R134a, R410A, R407A…)

+ Ưu điểm của loại máy này là cách lắp đặt đơn giản, khoảng cách giữa hai giàn lạnh và nóng thường từ 18m đến 20m. Khi lắp đặt loại máy này có cơng suất lớn phải chú ý đến nước thải nếu không sẽ gặp nhiều khó khăn trong q trình bảo dưỡng.

- Máy điều hồ khơng khí kiểu VRV hoặc VRF:

+ Cấu tạo: gồm hai mảng, mảng ngoài trời (cục nóng) chứa giàn nóng, máy nén và mảng trong nhà (cục lạnh) chứa giàn lạnh.

Sự khác biệt giữa VRV, VRF và các dạng tách rời với hệ thống VRV chiều dàn và chiều cao giữa hai cục nóng và lạnh cho phép rất lớn (150m chiều dài và 50m chiều cao). Chiều cao giữa các giàn lạnh là 15m. Do vậy cục nóng có thể đặt trên

lóc các nhà cao tầng để tiết kiệm khơng gian và điều kiện dàn ngưng bằng khơng khí được tốt hơn. Ngồi ra máy điều hồ khơng khí kiểu VRV hoặc VRF có ưu việt là có khả năng thay đổi năng suất lạnh bằng việc thay đổi tần số dòng điện cấp vào cho máy nén.

+ Nhược điểm của loại máy này làống dẫn mơi chất lạnh dài nên khó kiểm tra sự rị rỉ và cần lượng mơi chất nạp vào máy nhiều hơn, loại máy VRV và VRF chỉ có năng suất lạnh vừa và lớn.

+ Hệ thống điều hịa khơng khí VRV hoặc VRF có nhiều loại: Có loại chỉ làm lạnh (Only Cooling) và hiện nay có loại làm lạnh và sưởi ấm (Cooling and Heating).

+ Ưu điểm nổi bật của hệ thống này là ta có thể lắp đặt hệ thống ĐHKK cho từng tầng với kiểu máy một tổ hợp giàn nóng và nhiều giàn lạnh. Hệ thống này sử dụng bộ điều khiển PID có dùng những đầu cảm biến để đo áp suất của môi chất lạnh và nhiệt độ phòng ở một tần số nào đó. Ngồi ra bộ PID cịn có một độ cân bằng công suât tự động và một hệ thống điều khiển dầu bôi trơn cuốn theo môi chất lạnh lên cao hoặc xuống thấp do độ chênh lệch giữa các giàn lạnh với nhau (khoảng 15m) nhờ có hệ thống này mà ta có thể kết hợp các dàn nóng cơ bản với nhau RXYQ10MY1B, RXYQ14MY1B, RXYQ16MY1B là các giàn của hãng DAIKIN để có hệ thống lạnh mong muốn. Nếu

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

như hệ thống cần có cơng suất lớn hơn ta có thể thay đổi chính xác cơng suất của hệ thống.

+ Hiện nay hãng Daikin đã cho ra đời chủng loạinlắp ghép 16 dàn có thể lắp cho 16 phòng khác nhau, năng suất của giàn lạnh có thể là: 50% đến 130% cơng suất của giàn nóng. Cơng suất nhỏ nhất của giàn lạnh nhỏ nhất có thể là: 7.800Btu/h. Máy VRV hoặc VRF có cơng suất lớn thường có từ 2 đến 3 hoặc 4 máy nén trong đó có 1 hoặc 2 máy nén hoạt động thường xuyên khi hệ thống cần công suất lạnh lớn hơn thi máy nén thứ 2 hoặc 3 sẽ được khởi động.

+ Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ tự động trong phòng cho phép điều chỉnh nhiệt độ với độ chính xác 0,50C ngồi ra hệ thống cịn được trang bị bộ điều

khiển từ xa với màn hình tinh thể lỏng LCD và có thể kết nối với hệ thống điều khiển trung tâm hoặc BMS . Giàn lạnh với các thiết kế đa dạng như kiểu tủ đứng, âm trần nối ống gió, âm trần Cassette, treo tường, áp trần, đặt sàn…….Các cục nóng được trang bị máy nén biến tần (Hermetically sealed Scroll type) nên giảm được độ ồn.

* Các chế độ của hệ thống VRV hoặc VRF:

+ Hoàn toàn làm lạnh, dàn ngưng tụ thải nhiệt ra bên ngoài.

+ Chế độ hồi nhiệt một phần: đa phần chạy chế độ làm lạnh chỉ có một phịng là sưởi ấm .

+ Chế độ hồi nhiệt một nửa làm lạnh một nửa sưởi ấm.

+ Chế độ hồi nhiệt chủ yếu hấp thụ nhiệt tại dàn ngưng tụ, làm lạnh ít chủ yếu là sưởi ấm.

+ Đối với hệ thống VRV hoặc VRF loại hồi nhiệt thì hệ thống có thể cung cấp đồng thời chế độ làm lạnh và sưởi ấm nhờ hệ thống chọn nhánh BS. Riêng trong hệ thống này một dàn ngưng tụ chỉ có thể kết nối với 8 giàn lạnh và chúng được điều khiển bằng một cách riêng biệt. Như vậy tùy theo việc lựa chọn đường gas nóng hay đường gas lạnh mà ta chế độ sưởi ấm hay làm lạnh đó là những ưu việt của hệ thống VRV và VRF. Nhưng xét về tính kinh tế thì hệ thống VRV hoặc VRF rất đắt vì có thêm bộ biến tần hiện đại. Ngày nay đối với nước thì hệ thống VRV hoặc VRF được sử dụng ở các công trình dân dụng và các cao ốc văn phịng là phổ biến.

<b>2.3.6 Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm. </b>

* Hệ thống ĐHKK trung tâm là một tổ hợp các thiết bị điều hịa khơng khí mà việc sử lý khơng khí được tiến hành ở các nơi khác gọi là trạm lạnh trung tâm nó gồm có hệ thống máy lạnh để sản xuất nước lạnh, nước nóng….để tạo ra một hay nhiều dịng khơng khí lạnh hoặc nóng cung cấp cho khơng gian cần điều hịa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

* Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm bao gồm ba loại cơ bản sau: + Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh là gió. + Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh là nước. + Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh là nước và gió

<b>Hình 5 3. Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh là gió </b>

Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh là nước

<b>Hình 5 4. Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm với chất tải lạnh nước </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Đây là hệ thống kết hợp giữa hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm có chất tải lạnh là nước và hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm có chất tải lạnh là gió.

Ưu điểm của hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm:

Nhiều gian điều hịa chỉ cần một bộ xử lý khơng khí cho nhiều phịng cho nên giá thành thiết bị giảm và giảm đuợc chi phí đầu tư.

Nhược điểm của hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm:

+ Mối gian điều hịa khơng khí có những u cầu riêng biệt về chế độ nhiệt ẩm nhưng lại được cung cấp cùng một loại khơng khí đã được xử lý như nhau do đó thường phải đặt thêm thiết bị phụ trợ cho các nơi có yêu cầu riêng ví dụ: phải bổ sung ẩm cho các nơi có độ ẩm thấp.

+ Hệ thống đường ống gió và ống dẫn nước lạnh tới các dàn trao đổi nhiệt dài làm cho trở lực của hệ thống này lớn do đó sẽ tiêu phí điện năng cho quạt và bơm.

+ Đối với hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm chất tải lạnh là gió thì các đường ống dẫn gió nối thơng các khơng gian điều hịa với nhau nên khi có hỏa hoạn xảy ra sẽ có nguy cơ lây nan nhanh trên toàn hệ thống.

+ Hệ thống rất khó lắp đặt các thiết bị khống chế, điều chỉnh tự động do các khơng gian điều hịa có các đặc điểm thải nhiệt, thải ẩm khác nhau và yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm cũng khơng giống nhau. Ứng dụng của hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm thường hay lắp đặt cho các cơng trình cơng cộng, rạp hát, thư viện và các tòa nhà cao ốc.

<b>2.3.7 Hệ thống điều hòa khơng khí phân tán. </b>

Ưu điểm của hệ thống điều hịa khơng khí phân tán:

+ Khơng khí được xử lý theo đúng yêu cầu của từng không gian điều hịa.

+ hệ thống đường ống dẫn khơng khí riêng biệt cho mỗi khơng gian điều hịa nên ít có nguy cơ hỏa hoạn khi có cháy.

+ Hệ thống ống dẫn khơng khí ngắn nên trở lực của hệ thống nhỏ cho phép sử dụng quạt hướng trục.

+ Dễ dàng tự động hóa các khâu điều chỉnh và khống chế.

Nhược điểm của hệ thống điều hịa khơng khí phân tán: Vì mỗi phịng điều hòa cần một hệ thống riêng biệt nên chi phí đầu tư lớn, cần một mặt bằng để đặt thiết bị.

<b>2.4 Các loại sơ đồ điều hồ khơng khí. </b>

Việc thiết lập và tính tốn các sơ đồ điều tiết khơng khí giúp cho việc lựa chọn phù hợp số lượng và năng suất của các thiết bị trong hệ thống điều hồ khơng khí các sơ đồ điều hồ khơng khí được thiết lập dựa trên kết quả của q trình tính tốn cân bằng ẩm

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

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.

<b>2.4.1.Sơ đồ thẳng. </b>

<b>Hình 4. 1. Sơ đồ nguyên lý của sơ đồ thẳng </b>

* Lưu lượng không khí ngồi trời LN ở trạng thái N đi qua giàn lạnh đến trạng thái O qua quạt gió đến trạng thái V rồi được cấp vào không gian điều hoà (trạng thái T) sau khi trao đổi nhiệt ẩm với khơng khí trong phịng sẽ bị thải toàn bộ ra ngoài trời.

* Ưu điểm của sơ đồ này là sử dụng tồn bộ lượng khơng khí ngồi trời nên thường sử dụng cho phịng thí nghiệm, phòng mổ bệnh viện, các phân xưởng sản xuất có các chất độc hại.

* Nhược điểm của sơ đồ này là: Do không sử dụng lại lượng khơng khí trong phịng nên khơng tiết kiệm được năng lượng cung cấp cho hệ thống.

<b>2.4.2.Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp. </b>

<b>Hình 4. 2. Sơ đồ nguyên lý </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

*Lượng khơng khí ngồi trời LN (ở trạng thái N với lưu lượng là LN) được hoà trộn với một phần khơng khí tuần hồn (ở trạng thái T với lưu lượng là LT). Khơng khí sau khi hồ trộn có trạng thái là H trao đổi nhiệt ẩm với giàn lạnh đến trạng thái O rồi qua quạt gió đến trạng thái V thổi vào khơng gian điều hồ.

Hình 4.3 Biểu diễn sơ đồ tuần hoàn một cấp trên đồ thị t-d . Trong sơ đồ này: - N + T H : Q trình hồ trộn khơng khí

- H  O : Quá trình làm lạnh khơng khí ở giàn lạnh

- O  V : Quá trình nhận nhiệt của khơng khí khi đi qua quạt và trên đường ống dẫn khơng khí. Khi bỏ qua lượng nhiệt này thì O  V.

- V  T : Q trình khơng khí tự biến đổi trạng thái ở trong phòng.

* Ưu điểm của sơ đồ này là do sử dụng lại một phần lượng khơng khí lạnh trong phòng nên tiết kiệm được năng lượng cung cấp cho hệ thống.

* Nhược điểm phải có thêm đường ống hồi dẫn khơng khí từ phịng đến buồng hịa trộn. * Vậy cơng trình ” Chùa Quán Sứ” cần điều hòa ta chọn sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp.

<b>2.5 Các thơng số tính tốn cho q trình điều hồ </b>

Do khơng có u cầu gì đặc biệt nên hệ thống điều hoà của Bảo Tàng Phụ Nữ Việt Nam chỉ phục vụ cho sinh hoạt thông thường nên ở đây ta chọn hệ thống điều hoà cấp 3. Với hệ thống điều hồ cấp 3 thì các thông số nhiệt độ và độ ẩm được chọn như sau: Các thông số ngoài trời:

tN = ttbMax <i>_N</i> <i>_tbMax</i> Với:

+ ttbMax: Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất trong năm. + <i>_tbMax</i> : Độ ẩm trung bình của tháng nóng nhất trong năm.

* Do cơng trình xây dựng tại Hà Nội nên ta chọn các thông số sau:

<b>Bảng 2. 5. Thông số tính tốn cho cơng trình </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<b>2.6 Kiểm tra đọng sương trên vách </b>

<b> Hiện tượng đọng sương trên vách gây ra nhiều tác hại. Khi vách bị ẩm ướt làm giảm </b>

cách nhiệt do đó làm tăng tổn thất nhiệt. Mặt khác khi vật liệu làm vách bị ẩm (do đọng sương) thì hệ số K ngày càng tăng (đọng sương càng nhiều) ẩm ngày càng thấm sâu vào các lớp vật liệu làm vách sinh ra các mùi lạ và nấm mốc dẫn đến bám rêu hoặc dần dần gây nứt nẻ làm hư hỏng kết cấu của vách. Do những nguyên nhân trên nên việc kiểm tra đọng sương trên vách là rất cần thiết. Vậy ta tiến hành kiểm tra đọng sương trên vách đối với các kết cấu của cơng trình.

Từ phương trình mật độ dịng nhiệt qua vách:

Trong cơng thức trên:

+ k (,W/m2. K): Hệ số truyền nhiệt của vách.

+ <i>_N</i> ,<i>_T</i> (,W/m2): Hệ số tỏa nhiệt đối lưu của khơng khí ở trạng thái N (ngồi trời) và khơng khí ở trạng thái T (trong nhà)

+ tN , tT (oC) Nhiệt độ của không khí ở trạng thái N (ngồi trời) và khơng khí ở trạng

<i>t</i> (oC) Nhiệt độ bề mặt ngoài của vách và nhiệt độ bề mặt trong của vách. Từ cơng thứ tính k ta thấy: Khi nhiệt độ vách giảm thì hệ số truyền nhiệt k tăng còn khi nhiệt độ vách giảm tới nhiệt độ đọng sương tS tương ứng thì hệ số truyền nhiệt cực đại k = kMax khi đó xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách. Như vậy điều kiện để không xảy ra đọng sương trên vách là hệ số truyền nhiệt k phải nhỏ hơn kMax với kMax được xác định như sau (đối với mùa hè):

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

kS, kK < kMax . Điều này có nghĩa là khơng xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của các kết cấu này.

<b>CHƯƠNG 3 </b>

<b>TÍNH TỐN PHỤ TẢI LẠNH THEO PHƯƠNG PHÁP CARRIER </b>

Quá trình điều hịa khơng khí là q trình khống chế các thơng số của khơng khí trong khơng gian điều hoà nằm ở vùng cho phép.

Phụ tải lạnh của hệ thống điều hòa khơng khí là phụ tải của hệ thống máy lạnh. Hệ thống máy lạnh có khả năng xử lý được lượng nhiệt thừa, để đảm bảo khơng khí trong khơng gian điều hồ ở trạng thái ổn định (nhiệt độ và độ ẩm…)

<b> * Theo phương pháp Carrier nhiệt thừa của không gian cần điều hồ được tính tốn như sau: </b>

<b>Hình 3. 1. Q trình tính tốn nhiệt theo phương phap Carrier </b>

Tổng nhiệt thừa Q của khơng gian cần điều hồ cần phải lấy đi cũng chính là năng suất lạnh Qo mà máy điều hồ phải có ( khi bỏ qua tổn thất qua quạt và đường ống):

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Tổng nhiệt hiện Qh gồm nhiệt hiện của phịng cần điều hồ Qhf và nhiệt hiện QhN của lượng khơng khí tươi LN (l/s) từ ngồi trời (có nhiệt độ tN) đưa vào phịng (có nhiệt độ tT ) :

Qh = Qhf + QhN ,W (công thức 4-6,[TL1])

<b> * Tổng nhiệt hiện của phòng Qhf gồm: </b>

Qhf = Q1 + Q2 + Q3 ,W ( công thức 4-8,[TL1])

+ Q1: nhiệt hiện bức xạ mặt trời vào phòng (qua cửa kính, qua mái nhà) W + Q2: nhiệt hiện truyền qua kết cấu bao che phòng ,W ;

+ Q3: nhiệt hiện toả từ nguồn nhiệt trong phòng (do người, đèn chiếu sáng) W.

<b> * Tổng nhiệt hiện của phịng QhN của lượng khơng khí tươi gồm: QhN = QhN1 + QhN2 W </b>

<b>Trong đó: </b>

- QhN1(,W): Nhiệt hiện do khơng khí tươi chủ động đưa vào phịng điều hồ. - QhN2 (,W): Nhiệt hiện do khơng khí tươi rị rỉ từ bên ngồi vào phịng điều hồ.

<b>* Tổng nhiệt ẩn của phòng Qa: gồm nhiệt ẩn của khơng gian điều hồ Qaf </b>

và nhiệt ẩn QaN của lượng khơng khí tươi LN (l/s ) từ ngồi trời (ở trạng thái

<b>N có độ chứa hơi dN )đưa vào phòng (ở trạng thái T có độ chứa hơi dT ) : </b>

Qa = Qaf + QaN ,W (cơng thức 4-7,[TL1])

Trong đó tổng nhiệt ẩn thừa của lượng khơng khí tươi từ ngồi trời đưa vào phòng gồm: QaN = QaN1 + QaN2 ,W

Với:

+ QaN1,W: Nhiệt ẩn do khơng khí tươi chủ động đưa vào phịng điều hồ + QaN2,W: Nhiệt ẩn do khơng khí tươi rị rỉ từ bên ngồi vào phịng điều hồ * Về phương diện truyền nhiệt các khơng gian cần điều hồ của cơng trình được chia làm 2 loại:

+ Loại thứ 1: Là không gian cần điều hồ có nhiệt truyền qua 2 mặt trước, sau và một mặt bên, qua nền hoặc trần. Loại này có các khơng gian trưng bày ở tầng 1, 2, 3, 4. Với các ký hiệu: KG-T1, KG-T2, KG-T3, KG-T4.

+ Loại thứ 2: Là khơng gian cần điều hồ có nhiệt truyền qua 1 mặt sau qua nền hoặc trần. Loại này có phịng làm việc ở tầng 1, với ký hiệu: VP1.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

+ Loại thứ 3: Là không gian cần điều hồ có nhiệt truyền qua 2 mặt trước, sau và một mặt bên, và mái. Loại này có các khơng gian trưng bày ở tầng tum, với các ký hiệu: KG-T5.

* Do đặc điểm kiến trúc và kết cấu của cơng trình gồm 5 tầng: Tầng 1 cao 4,2m, từ tầng 2 đến tầng 4 cao 4,5m và tầng tum cao 3,5m. Với đặc điểm của tường bao quanh gồm 2 thành phần: tường gạch đỏ dày 0,25m, cao1,2m và tường kính khung nhôm dày 6mm,

+ c : hệ số kể đến ảnh hưởng của độ cao cơng trình so với mặt nước biển. Tại Hà nội cao hơn mực nước biển là 13 m nhưng đây là không gian trưng bày năm ở tầng 1 nên H = 13m. Vậy hệ số này được tính theo cơng thức:

+ đs : hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh giữa nhiệt độ đọng sương ts (Cs) và nhiệt độ đọng sương của khơng khí ở mực nước biển là 20C

Tại Hà nội ở tháng nóng nhất <i>t_tbMax</i> 32,8⁰<i>C</i>, (<i>t_tbMax</i>)65% có nhiệt độ đọng sương ts

+ mm : hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính tốn lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời khơng có mây mù mm = 1

+ kh : hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do khung kim loại lấy kh =1,17

+ m : hệ số kính phụ thuộc vào mầu sắc và kiểu loại kính sử dụng khác với kính cơ bản trong cơng trình này sử dụng kính trong phẳng dày 6mm. Tra bảng 4.1 [TL1] ta có m

=0,94

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

r : hệ số mặt trời kể đến ảnh hưởng của kính cơ bản khi có rèm che bên trong kính. ở đây khơng có rèm che r = 1,0

Vậy:



 c x đs x mm x kh x m x r thay số vào ta có



  1,0003 x 0,9285 x 1 x 1,17 x 0,94 x 1 = 1,0215 + F: là diện tích bề mặt kính có khung bằng kim loại.

- Diện tích tường kính phía Đơng là:

<b>b. Nhiệt bức xạ mặt trời tức thời truyền vào phịng qua kính Q11 </b>

Khi nhiệt bức xạ tức thời truyền vào phịng thì chỉ có một phần nhiệt bức xạ này tác dụng ngay tới khơng khí trong phịng (làm nhiệt độ trong phòng tăng), phần còn lại sẽ tác dụng tới các bề mặt kết cấu bao che của phòng (trần, sàn, vách tường), sự tác dụng này sẽ làm cho nhệt độ bề mặt kết cấu bao che dần dần tăng lên, một phần nhiệt sẽ đi vào kết cấu bên trong của các bề mặt, phần còn lại sẽ trao đổi nhiệt với khơng khí trong phịng

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<b>Hình 3. 2. Sự lệch pha của lượng nhiệt bức xạ mặt trời </b><i>Q</i>₁₁^' <b>tức thời với phụ tải lạnh </b><i>Q</i>₁₁<b>do sự tích và trễ nhiệt của vật liệu vách, trần, nền. </b>

Hình 3.2 Nêu nên sự phụ thuộc của lượng nhiệt bức xạ vào thời gian  trong một ngày. Ở đây Q’11 là nhiệt bức xạ tức thời truyền vào phòng còn Q11 là nhiệt bức xạ thực tế tác dụng với khơng khí trong phịng (đây chính là lượng nhiệt ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất lạnh Qo). Trong hình 3.2 phần diện tích 1 là lượng nhiệt bức xạ tức thời bị bề mặt kết cấu bao che hấp thụ, phần diện tích 2 là lượng nhiệt tỏa ra từ lượng nhiệt hấp thụ của các bề mặt của kết cấu bao che vào khơng khí khi nhiệt bức xạ tức thời giảm đi (về nguyên tắc hai phần diện tích này là bằng nhau). Vì vậy khi chọn máy lạnh nếu lấy giá trị bức xạ tức thời lớn nhất Qo = Q’11 Max làm tăng năng suất lạnh lớn nhất của máy thì sẽ quá dư thừa (điều này sẽ dẫn đến giá thành thiết bị lớn). Trong thực tế để chọn máy lạnh chỉ cần chọn theo giá trị nhiệt bức xạ thực tế lớn nhất làm năng xuất lạnh lớn nhất của máy Qo = Q11 Max .

Từ sự phân tích ở trên ta có khái niệm hệ số tác dụng tức thời của bức xạ do tích nhiệt của kết cấu bao che gây ra là: <i>_T</i>.

 : là tỷ số giữa lượng nhiệt bức xạ thực tế Q11 với lượng nhiệt bức xạ tức thời lớn nhất Q’11 Max .

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Từ khái niệm hệ số tác động tức thời của bức xạ do tích nhiệt của kết cấu bao che. Suy ra lượng nhiệt bức xạ thực tế tác dụng tới khơng khí trong phịng điều hịa được tính như sau:

Q11 = <i>_T</i> x Q’11 Max ,W

Giá trị hệ số tác dụng tức thời của bức xạ được xác định bằng thực nghiệm, giá trị này phụ thuộc vào khối lượng trung bình của các bề mặt khơng gian điều hịa tính trên 1m2 sàn và thời gian hoạt động của hệ thống điều hòa.

* Khối lượng trung bình của kết cấu bao che gS:

-

G

^': Khối lượng của tường có kính tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và của sàn nằm trên mặt đất , kg . Ở đây khối lượng của tường bên và hai mặt trước và sau.

G

= FT x GT = [(16,8 x 4,2) – (5,6 x 2,5) + (21,608 x 4,2) – (15,789 x 3) + (8,4

<b>x4,2)] x 406 = 54901,999 kg </b>

<b> - </b>

G

^'' : Khối lượng của tường không tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và của sàn và trần không nằm trên mặt đất. Ở đây là khối lượng của tường bên và của sàn, trần , kg ;

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

* Nhiệt bức xạ thực tế truyền qua tường kính phía nam vào phịng là Q11N

<b>2.Nhiệt truyền vào phòng qua các kết cấu bao che Q2 : </b>

Tồn bộ khơng gian trưng bày và phịng làm việc đều được điều hịa nên khơng có nhiệt truyền vào phịng qua các tường ngăn giữa khơng gian trưng bày và phịng làm việc.

<b>a) Nhiệt truyền vào phòng qua các kết cấu bao che phía đơng QTD </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<b>3.Nhiệt toả ra từ các nguồn nhiệt bên trong phòng Q3 : a) Nhiệt hiện do người trong phòng toả ra Q31 </b>

<i>Q = n x qh x </i><i>_d</i> ,W Với:

- Số người trong phòng: n = 30 người

- qh (,W/ người): Lượng nhiệt do một người trong phòng toả ra trang bảng 4.18 [TL1] với người hoạt động nhệ nhàng trong văn phòng, ở nhiệt độ phòng

tT = 260C ta được qh = 60 ,W/người.

- <i>_d</i>: Hệ số tác động không đồng thời theo [TL1] thì hệ số tác động khơng đồng thời đối với nhà công sở <i>_d</i> = 0,75

* Vậy tổng nhiệt hiện do người trong phòng toả ra Q31

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

- <i>_d</i>: Hệ số tác động không đồng thời theo [TL1] thì hệ số tác động không đồng thời đối với nhà công sở <i><small>d</small></i> = 0,85

- q (,W/ m2): Công suất chiếu sáng trên 1m2 sàn. Theo tiêu chuẩn Việt Nam q =12 ,W/ m2 .

<b>* Vậy tổng nhiệt hiện do đèn chiếu sáng toả ra Q32 </b>

<i><b>Q = F x q x </b></i><i>_d</i><b>= 262,08 x 12 x 0,85 = 2673,22 ,W </b>

<b>c) Nhiệt hiện toả ra từ các thiết bị điện trong phòng Q33 Theo [TL1] Q33 được xác định bằng công thức: </b>

<b>Q33 = </b>



<i>P</i><b> ,W </b>

<b>Với </b>



<i>P</i><b>: Tổng công suất điện của các thiết bị điện trong phòng. ở đây không gian </b>

trưng bày được trang bị:

+ 04 loa, có cơng suất: 250 ,W

+ 20 đèn chiếu sáng hiện vật trưng bày: 45 ,W

* Vậy tổng nhiệt hiện toả ra từ các thiết bị điện trong phịng Q33

<b>4.Nhiệt hiện do khơng khí rị rỉ và khơng khí chủ động mang vào phịng Qh : a) Nhiệt hiện do khơng khí tươi chủ động mang vào phòng QhN1 </b>

+ <i>L_N</i> <i>nxl</i>30 x7,5(l/s) :Tổng lượng khơng khí tươi cần đưa vào phịng.

l (l/s.người) : Lượng khơng khí tươi từ ngồi cần đưa vào phòng cho một người, theo

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<b>a) Nhiệt hiện do khơng khí rị rỉ mang vào phịng QhN2 </b>

Nhiệt rị rỉ do khơng khí đưa vào phịng QhN2 được xác định:

- n: số lượng trong không gian trưng bày là: 30 người

- Theo bảng 4.18 của [TL1] với người hoạt động nhẹ nhàng trong văn phòng với nhiệt độ trong phòng tT = 260C thì lượng nhiệt ẩn do một người trong phòng tỏa ra qa =

- dT = 14 (g/kg): Độ chứa hơi của khơng khí trong phịng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

- LN = n x l =30 x 7,5 = 225 (l/s): Tổng lượng khơng khí tươi cần cấp vào phịng.

Tổng nhiệt ẩn của khơng gian trưng bày và của khơng khí tươi từ bên ngồi đưa vào không gian trưng bày:

Qa= QaN + Qaf = 9255,65 + 2100 = 11355,65 ,W

<b>Vậy tổng nhiệt thừa của không gian trưng bày tầng I là: Q = Qa + Qh = 11355,65 + 25554,129 = 36909,779 ,W </b>

Kết quả tính tốn nhiệt của khơng gian trưng bày tầng I (KG-T1) cho trong bảng sau:

<b>Bảng 3. 1. Kết quả tính tốn nhiệt của khơng gian trưng bày tầng 1 </b>

</div>