đồ án môn học thiết kế hệ thống hệ thống điều hòa không khí cho xưởng sản xuất

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.34 MB, 39 trang )

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

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG CƠ KHÍ

KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT

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

VIỆN KH&CN NHIỆT-LẠNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Bộ môn Kỹ thuật lạnh và ĐHKK Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MƠN HỌC

KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tiến Đạt Mã số SV: 20193731 Nội dung đồ án môn học:

Thiết kế hệ thống hệ thống điều hịa khơng khí cho cơng trình với các thơng số sau:

Khơng gian làm điều hịa: Xưởng sản xuất

Kích thước phịng điều hịa (m): 36 (L) * 24 (W) * 6 (H) Vị trí cơng trình: Long An

Các thông số khác: Theo thầy hướng dẫn.

Các u cầu thực hiện:

- Giới thiệu cơng trình và lựa chọn thơng số thiết kế - Tính tốn nhiệt ẩm cơng trình

- Xây dựng sơ đồ điều hịa khơng khí - Tính chọn máy, hiệu chỉnh năng suất lạnh - Tính tốn đường ống kỹ thuật: nước, gas, gió…

Các bản vẽ cần thiết: Bao gồm bản vẽ A3 (đóng quyển) và A1 (bảo vệ)

- Bản vẽ mặt bằng bố trí thiết bị và đường ống kỹ thuật - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa

Ngày giao đề tài: 03/04/2023

Ngày hoàn thành: Nộp trước ngày bảo vệ đồ án 3 ngày

TRƯỞNG NHĨM CHUN MƠN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên)

Ghi chú:

- Chiều cao kích thước phịng (H) là chiều cao tính từ nền đến trần giả;

- Sinh viên có thể chia phịng thành nhiều kích thước khác nhau, tuy nhiên cần thống nhất với thầy hướng dẫn trước khi tính tốn.

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

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế của cả nước, ngành điều hịa khơng khí cũng đã có bước phát triển vượt bậc, ngày càng trở nên quen thuộc hơn trong đời sống và sản xuất.

Ngày nay, điều hòa tiện nghi và điều hịa cơng nghệ khơng thể thiếu trong các tịa nhà, khách sạn, siêu thị, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế, thể thao... Trong những năm qua ngành điều hịa khơng khí (ĐHKK) cũng đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế, góp phần để nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo quy trình cơng nghệ như trong các ngành sợi, dệt, chế biến thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, vi điện tử, bưu điện, máy tính, cơ khí chính xác, hóa học...

Ở trên ta đã thấy được tầm quan trọng to lớn của ĐHKK. Vì vậy việc học tập nghiên cứu, tiến tới thiết kế, chế tạo các hệ thống ĐHKK là điều rất cần thiết. Nhận thức được sự cần thiết ấy, em thực hiện đồ án thiết kế hệ thống ĐHKK cho xưởng sản xuất với mong muốn củng cố thêm những kiến thức đã được tiếp thu trong thời gian học tập trên ghế nhà trường, được tiếp xúc nhiều hơn với công việc thực tế, thu lượm những kinh nghiệm quý báu cho quá trình cơng tác sau này.

Trong q trình làm đồ án, do cịn hạn chế về chuyên môn và kiến thức của bản thân em nên khơng thể tránh khỏi có những thiếu sót còn mắc phải. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo và góp ý của các q thầy cơ và các bạn.

Nhân đây, em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới trường đại học Bách khoa Hà Nội, viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt Lạnh, đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho chúng em được thực hiện bản đồ án này. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới giảng viên, tiến sĩ Hồ Hữu Phùng vì sự quan tâm, hướng dẫn nhiệt tình của thầy trong suốt thời gian em thực hiện đồ án này.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 0/0/2023 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tiến Đạt

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

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU ... 2

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ... 5

1.1 GIỚI THIỆU VỀ VỊ TRÍ ĐẶT CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ ... 5

1.2 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ ... 6

1.3 LỰA CHỌN CẤP ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ... 6

1.4 LỰA CHỌN THƠNG SỐ THIẾT KẾ ... 6

Lựa chọn thơng số thiết kế ngồi nhà ... 6

Lựa chọn thơng số thiết kế trong phịng điều hịa ... 6

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM ... 8

2.1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TÍNH ... 8

2.2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ... 8

Nhiệt tỏa ra từ máy móc Q1 ... 9

Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng Q2 ... 10

Nhiệt tỏa ra từ người Q3 ... 10

Nhiệt tỏa ra từ bán thành phẩm Q4 ... 10

Nhiệt tỏa ra từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5 ... 10

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6 ... 11

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q7 ... 11

2.2.8 Nhiệt tỏa do rị lọt khơng khí qua cửa Q8... 11

Nhiệt thẩm thấu qua vách Q9 ... 12

Nhiệt thẩm thấu qua trần Q10 ... 12

Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11 ... 13

2.2.12 Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách Qbs ... 13

2.3. TÍNH TỐN ẨM THỪA ... 14

Lượng ẩm do người tỏa ... 14

Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm ... 15

Lượng ẩm bay hơi từ sàn ẩm ... 15

Lượng ẩm do hơi nước nóng tỏa ra ... 15

Lượng ẩm do khơng khí lọt mang vào ... 15

Tổng hợp kết quả tính nhiệt, ẩm thừa ... 16

Bảng 2.9 Kết quả tính toán nhiệt thừa ... 16

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

CHƯƠNG 3. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG

KHÍ ... 17

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ... 17

3.2 TÍNH TỐN NĂNG SUẤT LẠNH CHO CƠNG TRÌNH ... 18

Biểu diễn trạng thái của khơng khí trên đồ thị I–d ... 18

Tính tốn năng suất gió của hệ thống ... 19

Xác định thơng số tại điểm hòa trộn ... 20

Xác định năng suất lạnh và ẩm ngưng tụ ... 21

CHƯƠNG 4. TÍNH CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ... 22

4.1. LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ... 22

4.1.1 Hệ thống điều hịa khơng khí cục bộ RAC (Room Air Conditioner) 224.1.2 Hệ thống điều hòa tổ hợp gọn PAC (Package Air Conditioning system)224.1.3 Hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm nước Chiller ... 22

4.1.4 Lựa chọn hệ thống lạnh ... 23

4.1.5 Ưu điểm của hệ thống với cơng trình ... 23

4.1.6 Nhược điểm của hệ thống với công trình ... 23

5.2.1 lựa chọn loại cửa gió cấp và cửa gió hồi ... 29

5.2.2 Tính chọn cửa cấp gió tươi ... 32

5.2.3 Tính kích thước đường ống gió ... 34

CHƯƠNG 6. TÍNH ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC LẠNH ... 35

6.1. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ... 35

6.2. THỰC HIỆN THIẾT KẾ ... 36

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

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ VỊ TRÍ ĐẶT CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ

Cơng trình thiết kế được xây dựng tại tỉnh Long An với các đặc điểm nổi bật về khí hậu như sau:

Long An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, ẩm. Do tiếp giáp giữa 2 vùng Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ cho nên vừa mang các đặc tính đặc trưng cho vùng ĐBSCL lại vừa mang những đặc tính riêng biệt của vùng miền Đơng.

Nhiệt độ trung bình hàng tháng 27,2 -27,7 oC. Thường vào tháng 4 có nhiệt độ trung bình cao nhất 28,9 oC, tháng 1 có nhiệt độ trung bình thấp nhất là 25,2oC.

Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm là 80 – 82%

Thời gian chiếu sang bình quân ngày từ 6,8 – 7,5 giờ/ngày và bình quân năm từ 2.500 – 2.800 giờ. Tổng tích ơn năm 9.700 – 10.100 oC. Biên độ nhiệt giữa các tháng dao động từ 2 – 4 oC.

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 có gió Đơng Bắc, tần suất 60-70%. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 có gió Tây Nam với tần suất 70%.

Tỉnh Long An nằm trong vùng đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo có nền nhiệt ẩm phong phú, ánh nắng dồi dào, thời gian bức xạ dài, nhiệt độ và tổng tích ơn cao, biên độ nhiệt ngày đêm giữa các tháng trong năm thấp, ơn hịa.

Những đặc điểm nổi bật về thời tiết khí hậu như trên ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn thơng số và thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí tại đây.

Hình 1.1 Bản đồ tỉnh Long An

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

1.2 GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH THIẾT KẾ

Loại cơng trình được thiết kế là xưởng sản xuất (xưởng may mặc) với đặc điểm là nơi diễn ra các hoạt động sản xuất, chế tạo sản phẩm… có nhiều cơng nhân và máy móc nên lượng nhiệt tỏa ra lớn. Việc thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí cho loại cơng trình này là rất cần thiết nhằm cung cấp không gian thoải mái cho công nhân và nhân viên làm việc.

Tuy nhiên, để thiết kế được hệ thống điều hịa khơng khí cho xưởng may tương đối phức tạp và cần phải xem kĩ nhiều yếu tố tác động như: đặc điểm khí hậu, mục đích sử dụng cơng trình, diện tích mặt bằng...

Xưởng may trong đồ án này bao gồm 2 phần với 1 không gian sản xuất rộng lớn và 1 khu vực chức năng với 2 tầng, tầng 1 là không gian cho các công nhân chuẩn bị trước khi đi vào sản xuất, tầng 2 là khu vực văn phòng và giám sát. Thực hiện yêu cầu của đồ án nên chỉ thực hiện thiết kế hệ thống điều hòa cho khu vực sản xuất.

1.3 LỰA CHỌN CẤP ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ

Dựa theo các đặc điểm của xưởng may là nới diễn ra các hoạt động vừa (nhẹ), ngoài ra đây là khu vực tập trung nhiều công nhân và máy móc, nên dựa theo tham

khảo từ TCVN 5687 – 2010 ta lựa chọn điều hịa khơng khí cấp 2. 1.4 LỰA CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ

Lựa chọn thơng số thiết kế ngồi nhà

Với điều hịa khơng khí cấp 2, lấy số giờ khơng đảm bảo trong năm là 200h (tính cho mùa hè), theo TCVN 5687-2010 ta có các thơng số sau:

 Số giờ không đảm bảo: 200 h/năm

Lựa chọn thơng số thiết kế trong phịng điều hịa

Do đặc điểm cơng trình gồm 2 khu vực là xưởng sản xuất, trong đó trạng thái hoạt động của cơng nhân là lao động vừa, cịn khu vực văn phòng trạng thái của nhân viên là lao động nhẹ nên theo TCVN 5687-2010, ta lựa chọn thông số thiết kế trong khơng gian điều hịa như sau:

Thông số thiết kế cho không gian nhà xưởng:

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

Hình 1.2 Kiểm tra chỉ số PMV tại khu vực sản xuất

Qua việc kiểm tra chỉ số PMV như trên ta thấy thông số lựa chọn là phù hợp để thiết kế.

Sau khi thực hiện lựa chọn các thông số ta có bảng thơng số:

Bảng 1.1 Thơng số tính tốn trong nhà và ngồi trời

Thơng số

t (oC) (%)

V (m/s)

I (kJ/kg)

Hệ số Metabolic (met)

Hệ số nhiệt từ

trang phục (Clo)

Chỉ số PMV

Đánh giá

Trong nhà (Mùa hè)

Ngoài trời (Mùa hè)

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

CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

Qtỏa : Nhiệt tỏa ra trong phòng, W;

Qtt : Nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, W. Cụ thể, nhiệt tỏa trong phòng và nhiệt thẩm thấu được xác định như sau:

Qtỏa = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 +Q8, W Trong đó:

 Q1 : Nhiệt tỏa từ máy móc;

 Q2 : Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng;

 Q3 : Nhiệt tỏa từ người;

 Q4 : Nhiệt tỏa từ bán thành phẩm;

 Q5 : Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;

 Q6 : Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính;

 Q7 : Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che;

 Q8 : Nhiệt tỏa do rị lọt khơng khí qua cửa;

Qtt = Q9 + Q10 + Q11 + Qbs, W

 Q9 : Nhiệt thẩm thấu qua vách;

 Q10 : Nhiệt thẩm thấu qua trần mái;

 Q11 : Nhiệt thẩm thấu qua nền;

 Qbs : Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách Ẩm thừa được xác định theo công thức:

Wt = W1 + W2 + W3 + W4 + W5, kg/s Trong đó:

 W1 : Lượng ẩm thừa do người tỏa vào phòng, kg/s;

 W2 : Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s;

 W3 : Lượng ẩm bay hơi từ sàn ẩm, kg/s;

 W4 : Lượng ẩm do hơi nước nóng tỏa vào phịng, kg/s;

 W5 : Lượng ẩm do khơng khí lọt mang vào, kg/s.

2.2 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT

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

Để thuận tiện trong việc tính tốn và so sánh các kết quả tính nhiệt, cũng như việc bố trí thiết bị sau này. Ta thực hiện chia nhỏ không gian xưởng may thành 4 khu vực với kích thước tương tự nhau là: 18 x 12 m2. Đồng thời bố trí thiết bị máy móc và cơng cho các khu vực là như nhau.

Nhiệt tỏa ra từ máy móc Q1

Giả thiết, trong khơng gian xưởng may bố trí các loại máy như: máy may, máy cắt vải, máy là và máy hút ẩm với các thông số như sau:

 Máy máy: số lượng 160 máy, mỗi máy công suất 500 W, hiệu suất ηdc =

0,75; hệ số hiệu chỉnh Khc = 1; hệ số phụ tải Ktt = 0,8; hệ số đồng thời Kđt = 85%;

 Máy cắt vải: số lượng 4 máy, mỗi máy công suất 600 W, hiệu suất ηđc =

0,75; hệ số hiệu chỉnh Khc = 1; hệ số phụ tải Ktt = 0,8; hệ số đồng thời Kđt = 85%;

Theo [1] nhiệt toả từ máy móc được tính như sau:

 Nđc ‒ Công suất đặt của động cơ, W;

 Ktt ‒ Hệ số phụ tải, bằng tỉ số giữa công suất thực (hiệu dụng) với công suất đặt của động cơ, Ktt = Neff/Nđc;

 Kđt ‒ Hệ số đồng thời, Kđt = ∑Ni.τi/∑Ni. với 𝑁𝑖 là công suất của động cơ thứ i làm việc trong thời gian tương ứng i,  - là tổng thời gian hoạt động của động cơ trong ngày;

 KT ‒ Hệ số thải nhiệt, động cơ làm việc ở chế độ biến điện năng thành cơ năng đều lấy KT =1;

 η ‒ Hiệu suất làm việc thực tế của động cơ, η = ηđc. Khc. Ở đây ηđc là hiệu suất của động cơ theo catalog, Khc - là hệ số hiệu chỉnh theo phụ tải.

Bảng 2.1 Nhiệt tỏa ra của các máy trong xưởng may

Khu

vực Loại máy

Số lượng

Công suất

đặt

Hệ số phụ tải

Hệ số đồng thời

Hiệu suất

Hệ số thải nhiệt động cơ

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

Nhiệt tỏa ra từ đèn chiếu sáng Q2

Theo [1] nhiệt toả từ đèn chiếu sáng được xác định như sau: Q2 = Ncs = q.F = 12.36.24 = 10368 [W]

 Ncs - tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, [W];

 F - diện tích sàn (khu sản xuất), 36 x 24 m2;

 q - tiêu chuẩn chiếu sáng, lấy trên mỗi m2, theo tiêu chuẩn chiếu sáng lấy q = 12 W/m2.

Nhiệt tỏa ra từ người Q3

Theo [1] nhiệt toả từ người được xác định như sau: Q3 = n.q, W

 q ‒ Nhiệt tỏa từ một người, W/người; n ‒ Số người.

Giả sử cường độ làm việc tại xưởng may là “lao động vừa” và nhiệt độ trong xưởng là 25 oC; đối với người đàn ông trưởng thành nhiệt tỏa ra là 170 W/người; đối với phụ nữ ta nhân với 0,85 là 144,5 W/người.

 Khu máy may: chủ yếu là nữ, ta chọn 136 người làm việc đồng thời;

 Khu máy cắt: có 20 nam làm việc;

Bảng 2.2 Nhiệt tỏa ra từ người

Khu vực Loại máy

Q3i (W) 170

(W/người)

145.5 (W/người)

Nhiệt tỏa ra từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5

Nếu trong phịng có đặt các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống dẫn mơi chất có nhiệt độ làm việc khác với nhiệt độ khơng gian điều hồ thì lượng nhiệt toả ra hoặc thu vào từ khơng gian điều hồ.

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

Do các phịng của ta không đặt các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống được đặt trên trần giả và bọc cách nhiệt nên Q5 = 0.

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q6

Do xưởng may sử dụng 100% ánh sáng từ đèn, và trong thiết kế khơng có cửa sổ và cửa kính khu vực nhà xưởng nên Q6 = 0

Nhiệt tỏa do bức xạ mặt trời qua bao che Q7

Thành phần nhiệt tỏa vào phòng do bức xạ mặt trời làm cho kết cấu bao che nóng lên hơn mức bình thường, ở đây chủ yếu tính cho mái.

Q7 = 0,055. k. F. εsIs , W Trong đó:

 k – Hệ số truyền nhiệt qua trần mái , W/m2K. Theo bảng 4.9, tài liệu [1], ta chọn trần tôn sáng màu, có lớp cách nhiệt dày 50mm nên ta có khè = 0,62; kđông = 0,58;

 F – Diện tích nhận bức xạ của bao che, 36 x 24 m2;

 εs – Hệ số hấp thu bức xạ mặt trời của vật liệu kết cấu bao che. Theo bảng 4.10, tài liệu [1], với mặt bê tông nhẵn, phẳng thì ta chọn εs= 0,8;

 Is – Cường độ bức xạ mặt trời, W/m2, Is = 942 W/m2;

Thực hiện tính tốn theo cơng thức. Với các thơng số lựa chọn như trên ta xác định được Q7 = 22202,86 W

2.2.8 Nhiệt tỏa do rị lọt khơng khí qua cửa Q8

Khi có chênh nhiệt độ và áp suất giữa trong nhà và ngoài trời thì xuất hiện một dịng khơng khí rị lọt qua cửa mở hoặc qua khe cửa. Đối với các buồng điều hồ khơng có quạt thơng gió, sự rị lọt này với mức độ nào đó là cần thiết vì nó cung cấp khí cho những người trong phịng. Đối với các buồng có cung cấp gió tươi thì cần phải hạn chế kiểm sốt nó đến mức thấp nhất để tránh tổn thất nhiệt và lạnh. Theo [2] nhiệt toả do rị lọt khơng khí qua cửa được xác định như sau:

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

Nhiệt thẩm thấu qua vách Q9

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ bên ngoài và bên trong nhà được xác định như sau:

Q9 = ∑ki. Fi. ∆ti

 ki ‒ Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che thứ i, W/m2K; Với vách ngăn bằng các tấm panel dày 75 mm nên k = 0,43 W/m2K, theo bảng 3-9 tài liệu [2]

 Fi ‒ Diện tích bề mặt kết cấu bao che thứ i, m2;

 ∆t ‒ Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà của kết cấu bao che thứ i, K. Để thuận tiện trong việc tính tốn ta chia khu xưởng may thành 4 khu vực nhỏ với kích thước bằng nhau là: 18 x 12 m

Đối với tường panel bao quanh không có khơng gian đệm thì: ∆ti = tN ̶ tT = 36 ̶ 25 = 11 K

Vách tiếp xúc trực tiếp với khơng gian có điều hồ: ∆ti = 0 K Có khơng gian đệm : ∆ti = 0,7.(tN ‒tT) = 0,7.11 = 7,7 K

Nhiệt thẩm thấu qua vách của xưởng may được xác định như sau:

Bảng 2.3 Nhiệt thẩm thấu qua vách

Tổng nhiệt thẩm thấu qua vách Q9 3405,6

Nhiệt thẩm thấu qua trần Q10

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua trần được xác định như sau: Q10 = k10.F10.∆t10, W

 k10 ‒Hệ số truyền nhiệt của trần , theo [1] có k10 = 0,62 W/m2K;

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

Nhiệt thẩm thấu qua nền Q11

Theo [1] nhiệt thẩm thấu qua nền được xác định như sau: Q11 =∑ki.Fi.∆ti, W

 ki ‒ Hệ số truyền nhiệt của nền, theo [1];

 Fi ‒ Diện tích bề mặt nền, m2.

Ta có diện tích nền tiếp xúc trực tiếp với đất ta phải tính theo dải nền như sau:

 Dải 1: F1 = 4.(a + b), m2 với k1 = 0,47 W/m2K và a = 24 m và b = 36 m;

 Dải 2: F2 = F1 – 48, m2 với k2 = 0,23 W/m2K;

 Dải 3: F3 = F1 – 80, m2 với k3 = 0,12 W/m2K;

 Dải 4: F4 = (a-12).(b-12), m2 với k4 = 0,07 W/m2K.

Nền của xưởng tiếp xúc trực tiếp với đất nên: ∆t11 = tN ‒ tT = 14 K

Bảng 2.5 Nhiệt thẩm thấu qua nền

2.2.12 Nhiệt tổn thất bổ sung do gió và hướng vách Qbs

Các tính tốn tổn thất nhiệt qua vách Q9 chưa tính đến ảnh hưởng của gió khi cơng trình có độ cao lớn hơn 4 m, vì ở trên cao αN tăng làm cho k tăng và Q9 tăng. Để bổ sung tổn thất do gió, cứ từ mét thứ 5 lấy tổn thất Q9 tăng thêm 2% (nhưng toàn bộ không quá 15 %).

Bổ sung nhiệt cho các vách ở hướng Đơng và Tây. Ở vách phía Đơng, bức xạ mặt trời cho vách mạnh nhất vào lúc 8 đến 9 giờ và ở phía Tây từ 16 đến 17

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

giờ. Tuy không đồng thời nhưng vẫn tính bổ sung là 8% do vách cách nhiệt tương đối mỏng.

Như vậy tổn thất nhiệt qua vách Qbs sẽ là:

Qbs = 2%.(H – 4).Q9 + 8%.FD+FTF .Q9 Trong đó:

 H – chiều cao tịa nhà (khơng gian điều hịa), m;

 FD, FT – diện tích bề mặt vách hướng Đơng và Tây của khơng gian điều hịa, m2;

 F – diện tích tổng vách bao của khơng gian điều hòa, m2.

 W1 – lượng ẩm thừa do người tỏa ra, kg/s;

 W2 – lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s;

 W3 – lượng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm, kg/s;

 W4 – lượng ẩm bay hơi từ thiết bị, kg/s;

 W5 – lượng ẩm do khơng khí rị lọt mang vào, kg/s.

Lượng ẩm do người tỏa

Theo [1] lượng ẩm do người toả ra được xác định như sau: W1 = n.qn, kg/s

 n ‒ Số người trong phòng điều hoà;

 qn ‒ Lượng ẩm mỗi người tỏa ra trong một đơn vị thời gian, kg/s. Với cường độ lao động vừa (khu xưởng may) ở 22 oC ta có: q =150 g/h. người.

Bảng 2.7 Bảng tổng ẩm thừa do người tỏa ra

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

3 42 150 0,00175

Lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm

Theo [1] lượng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm được xác định như sau: W2 = G2. (y1 ‒y2 ), kg/s

Vì cơng trình khơng có bán thành phẩm nên W2 = 0.

Lượng ẩm bay hơi từ sàn ẩm

Nếu trong các phân xưởng chế biến thịt, cá, rau quả… mà có khơng gian điều hồ thì theo [1] lượng ẩm bay hơi từ mặt sàn ướt được tính theo cơng thức như sau:

W3 = 0,006.Fs. (tt ‒ tư), kg/h Fs ‒ diện tích bề mặt sàn bị ướt, m2;

tt ‒ nhiệt độ khơng khí trong phịng, oC; tư ‒ nhiệt độ nhiệt kế ướt tương ứng, oC.

Với cơng trình này khơng có một khơng gian điều hồ nào có lượng ẩm bay hơi từ sàn nên W3 = 0.

Lượng ẩm do hơi nước nóng tỏa ra

Nếu trong khơng gian có nồi hơi, nồi nấu, có ấm đun nước, bình pha cà phê… thì sẽ có một lượng nhiệt được toả ra nhưng xưởng may khơng dùng hơi nóng nên khơng có lượng ẩm này => W4 = 0.

Lượng ẩm do khơng khí lọt mang vào

Theo [1] lượng ẩm do khơng khí lọt mang vào được xác định như sau: W5 = G5. (dN ‒ dT), [kg/s]

 dN, dT ‒ dung ẩm của khơng khí ngồi và trong nhà, kg/kg;

 dN = 0,0191 kg/kg;

 dT = 0,0109 kg/kg (khu xưởng may).

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

Tổng hợp kết quả tính nhiệt, ẩm thừa

Bảng 2.9 Kết quả tính tốn nhiệt thừa

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

CHƯƠNG 3. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ

3.1 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN SƠ ĐỒ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ

Sơ đồ điều hịa khơng khí được thiết lập dựa trên kết quả tính tốn cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và u cầu cơng nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu. Việc thành lập sơ đồ điều hòa phải căn cứ trên các kết quả tính tốn nhiệt thừa, ẩm thừa của từng phòng.

Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp, sơ đồ tuần hồn khơng khí 2 cấp. Chọn và thành lập sơ đồ điều hịa khơng khí là một bài tốn kĩ thuật, kinh tế. Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của cơng trình và tầm quan trọng của hệ thống điều hòa mà ta đưa ra quyết định lựa chọn cho hợp lý.

Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao. Sơ đồ này được sử dụng trong các lĩnh vực điều hòa tiện nghi và điều hịa cơng nghệ như hội trường, rạp hát, nhà ăn, tiền sảnh, phòng họp,…

Qua phân tích đặc điểm của cơng trình, ta nhận thấy đây là cơng trình điều hịa khơng địi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đề ra.

Sơ đồ và ngun lý hệ thống tuần hồn khơng khí một cấp:

Hình 3.1 Ngun lý hệ thống tuần hồn khơng khí một cấp

Trong đó:

1 - Cửa chớp (van gió) 6 - Miệng thổi vào phòng 2 - Phin lọc khơng khí 7 - Khơng gian điều hịa 3 - Dàn lạnh 8 - Quạt gió xả và hồi 4 - Dàn sưởi N - Cửa cấp gió tươi

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

3.2 TÍNH TỐN NĂNG SUẤT LẠNH CHO CƠNG TRÌNH Biểu diễn trạng thái của khơng khí trên đồ thị I–d

Hình 3.2 Biểu diễn các trạng thái khơng khí của sơ đồ tuần hồn 1 cấp trên đồ thị I-d

Trong đó:

 T: Biểu diễn trạng thái khơng khí trong nhà, xác định theo (φT, tT);

 N’: Biểu diễn trạng thái khơng khí ngồi trời, xác định theo (φN, tN);

 N: Biểu diễn trạng thái khơng khí ngồi trời đã được trao đổi nhiệt với khơng khí hồi trong nhà;

 S: là trạng thái điểm sưởi;

 H: Biểu diễn trạng thái khơng khí tại điểm hồ trộn;

 V: Biểu diễn khơng khí thổi vào trong phịng, xác định theo (εt, φV);

 εT: Là tia quá trình được xác định theo công thức: εT = QT

</div>