nghiên cứu các điều kiện tiện nghi nhiệt bằng phương pháp mô phỏng số cho văn phòng nhà máy dalat milk tại lâm đồng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (17.54 MB, 164 trang )

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

<b>THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT </b>

<b> ĐỖ NGUYỄN QUANG HƯNG NGUYỄN THẾ SƠN </b>

<b>Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01/2024</b>

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

<b>BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO </b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM </b>

<b> </b>

<b>ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP </b>

<b>Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt </b>

19147233

<i>Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 01 năm 2024 </i>

<b>NGHIÊN CỨU CÁC ĐIỀU KIỆN TIỆN NGHI NHIỆT BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỐ CHO VĂN PHÒNG NHÀ MÁY </b>

<b>DALAT MILK TẠI LÂM ĐỒNG</b>

<b>GVHD: TS. Đoàn Minh Hùng SVTH: </b>

1. Trần Văn Vũ 19147271 2. Đỗ Nguyễn Quang Hưng 19147199 3. Nguyễn Thế Sơn

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

Lời đầu tiên, chúng em xin gởi lời tri ân sâu sắc đến những thầy, cô tại Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt – Điện lạnh đã đồng hành và giúp đỡ để chúng em có thể bước đến đoạn đường cuối cùng của chặng đường đại học. Trong suốt 4 năm học tập tại đây, chúng em đã được thầy cô chỉ dạy không chỉ những kiến thức chuyên môn mà còn là kiến thức xã hội, đạo đức và tư duy phát triển cá nhân. Nhờ đó, chúng em trang bị được khối kiến thức nền tảng vững chắc để vận dụng vào việc hoàn thành đồ án.

Chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Đoàn Minh Hùng, thầy đã định hướng đề tài, tận tình hướng dẫn, chỉ dạy chúng em từ những bước đi ban đầu của đồ án tốt nghiệp này. Thầy định hướng cách suy nghĩ và cách làm việc khoa học, hướng dẫn chi tiết, dành thời gian sắp xếp những buổi trao đổi giải đáp thắc mắc kịp thời, truyền đạt đầy đủ kiến thức cũng như kinh nghiệm. Đồng thời thầy tạo cơ hội cho chúng em được góp ý, nhận xét và phê bình ngay khi thấy chúng em có sai phạm. Đó là nguồn kiến thức và kinh nghiệm vô cùng quý giá khơng những trong q trình làm đồ án mà cịn là hành trang tiếp bước cho chúng em suốt quá trình trưởng thành và lập nghiệp sau này.

Trong quá trình nghiên cứu, tính tốn chắc hẳn sẽ khơng tránh khỏi những sai sót vì kiến thức cịn eo hẹp. Rất mong nhận được sự quan tâm, ý kiến đóng góp, chia sẻ từ phía thầy để đồ án được hoàn chỉnh hơn nữa.

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

Đề tài thực hiện khóa luận là “Khảo sát sự ảnh hưởng của góc mở của máy lạnh âm trần đến tiện nghi nhiệt”. Nội dung bài luận án gồm 6 phần: Tổng quan; lý thuyết và phương pháp mơ phỏng số; tính tốn, xây dựng mơ hình; mơ phỏng, kết quả và thảo luận; kết luận.

Ngày nay, hệ thống điều hồ khơng khí đã khơng cịn là một thứ q xa xỉ, nó đang ngày càng phổ biến hơn. Chúng xuất hiện khắp các nhà ở, cao ốc văn phòng, trung tâm mua sắm, khách sạn,... Với những tiện ích mà nó đem lại, con người mới có thể cảm thấy được sự dễ chịu cùng thoải mái trong không gian nơi họ làm việc và sinh sống nhằm tăng chất lượng đời sống và cải thiện hiểu quả làm việc. Từ đó, việc nghiên cứu các tiện ích nhiệt đối với con người cùng chất lượng khơng khí nơi khơng gian điều hoà được chú ý đến đầu tiên bởi các nhà khoa học mong muốn tìm ra những phương án, giải pháp khắc phục vấn đề trên.

Mô phỏng số CFD được xem như là một trong những công cụ giúp người sử dụng tự do nghiên cứu khoa học liên quan đến dịng chảy. Cụ thể CFD là cơng cụ giúp nghiên cứu và phân tích các vấn đề liên quan đến tiện nghi nhiệt và chất lượng không khí, từ đó tìm ra giải pháp tối ưu cho cuộc sống.

Với việc đánh giá chỉ số tiện nghi nhiệt TC và chất lượng khơng khí, nhóm chúng em xin được tiến hành khảo sát so sánh bằng việc điều chỉnh các độ mở cánh đảo của máy lạnh cassette lần lượt là 30<small>o</small>, 40<small>o</small>, 50<small>o</small> và thay đổi lưu lượng gió cấp của cassette trong khoảng 810 m<small>3</small>/h đến 1230 m<small>3</small>/h. Chỉ số tiện nghi nhiệt TC được khảo sát thông qua chỉ số DR, VATD, PMV và PPD. Chất lượng khơng khí được khảo sát thơng qua nồng độ CO<small>2</small>. Ngồi ra, nhóm cịn thay đổi lưu lượng thơng gió 200 m<small>3</small>/h, 400 m<small>3</small>/h, 600 m<small>3</small>/h và gió thải để thực hiện các mơ phỏng, từ đó đưa ra các nhận xét đánh giá về các chỉ số ảnh hưởng đến sự tiện nghi nhiệt và chất lượng khơng khí bên trong phịng một cách hợp lí nhất có thể.

Kết quả mơ phỏng trên phần mềm ANSYS WORKBENCH 2022 R1 đưa ra cho biết rằng việc điều chỉnh độ mở cánh đảo của máy lạnh cassette có độ đồng đều các chỉ số tiện nghi thấp hơn nhưng ít tác động đến chất lượng khơng khí trong phịng.

Sau cùng, giải pháp được khuyến nghị đối với các văn phòng trong tương lai là thay thế máy cassette bằng dàn lạnh âm trần nối ống gió. Phương án này mang lại tính thẩm mỹ

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

III cao và đảm bảo các chỉ số tiện nghi nhiệt TC đối với con người. Việc sử dụng dòng máy này sẽ giúp cho người sử dụng chỉ cần khởi động máy mà không cần phải điều chỉnh thông

<b>số nhiệt độ và mang lại cảm giác dễ chịu cho mọi người trong văn phòng. </b>

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

LỜI CẢM ƠN ... ITĨM TẮT ... IIDANH MỤC HÌNH ẢNH ... VIIDANH MỤC BẢNG... XIVDANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ... XV

1.5. Những vấn đề gặp phải khi thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí. ... 6

1.6. Giới thiệu về phương pháp thiết kế Taguchi. ... 7

1.7. Giới thiệu về MiniTab. ... 8

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ... 10

2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí và tiện nghi nhiệt. ... 10

2.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí. ... 10

2.1.2. Tiêu chuẩn đánh giá đến chất lượng khơng khí. ... 11

2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tiện nghi. ... 11

2.1.4. Tiêu chuẩn đánh giá tiện nghi nhiệt. ... 12

2.2. Các bước thực hiện mơ phỏng. ... 16

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT LẬP THÔNG SỐ ĐẦU VÀO ... 18

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

3.1. Các thơng số ban đầu. ... 18

3.2. Tính tốn bằng phương pháp Carrier. ... 19

3.3. Dòng nhiệt thừa cho văn phòng. ... 20

3.3.1. Dòng nhiệt do bức xạ xuyên qua kính vào phịng Q<small>11</small> ... 20

3.3.2. Dịng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và do Δt: Q<small>21</small> ... 23

3.3.3. Dòng nhiệt do bức xạ truyền qua vách (Q<small>22</small>) ... 24

3.3.4. Dòng nhiệt truyền qua nền (Q<small>23</small>) ... 26

3.3.5. Dòng nhiệt toả ra do thiết bị Q<small>3</small> ... 26

3.3.6. Dòng nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q<small>4h</small> và Q<small>4a</small> ... 27

3.3.7. Dòng nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q<small>5h</small> và Q<small>5a</small> ... 28

3.3.8. Dịng nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q<small>6h</small> và Q<small>6a</small> ... 28

3.3.9. Các nguồn nhiệt khác Q<small>N</small> ... 28

3.3.10. Tổng các nguồn nhiệt: ... 29

3.4. Các thông số đầu vào. ... 29

3.4.1. Thông số đầu vào của máy điều hịa âm trần cassette ... 29

3.4.2. Thơng số đầu vào của hệ thống cấp gió tươi ... 30

3.5. Thành lập sơ đồ điều hồ khơng khí. ... 31

CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ MƠ PHỎNG. ... 33

4.1. Xây dựng mơ hình. ... 33

4.2. Các thơng số và thiết lập mơ phỏng. ... 35

4.2.1 Chia lưới mơ hình. ... 35

4.2.2 Thiết lập điều kiện biên. ... 39

4.2.3. Đánh giá sự hội tụ lưới. ... 41

CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN... 45

5.1. Đáng giá sự tiên nghi thông qua chỉ số DR. ... 45

5.1.1. Kết quả mô phỏng. ... 45

5.1.2. Kết quả kiểm tra bằng minitab. ... 49

5.2. Đáng giá sự tiện nghi theo gradient nhiệt độ (VATD). ... 56

5.2.1. Kết quả mô phỏng. ... 57

5.2.2. Kết quả kiểm tra bằng Minitab. ... 59

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

VII

<b>DANH MỤC HÌNH ẢNH </b>

Hình 1.1. Lợi ích của CFD trong HVAC ... 2

Hình 2.1. Thanh cảm nhiệt bậc 7 ... 13

Hình 2.2. Mơi trường chấp nhận được cho tiện nghi. ... 13

Hình 2.3. Tỷ lệ phần trăm độ khó chịu (PPD) dự đốn trung bình (PMV) ... 15

Hình 2.4. Sơ đồ quy trình thực hiện mơ phỏng CFD. ... 16

Hình 3.1. Bản vẽ văn phịng thực hiện khảo sát. ... 18

Hình 3.2. Sơ đồ tính nguồn nhiệt hiện và nhiệt ẩn chính theo phương pháp Carrier ... 19

Hình 3.3. Các dịng nhiệt trong phịng ... 20

Hình 3.4. Kích cỡ tường ... 25

Hình 3.5. Sơ đồ thẳng ... 32

Hình 3.6.Sơ đồ điều hịa khơng khí hệ thống VRV ... 32

Hình 4.1. Mơ hình văn phịng làm việc khảo sát. ... 33

Hình 4. 2. Mơ hình máy casste được sử dụng trong phịng. ... 33

Hình 4.3. Góc mở cassette ... 34

Hình 4.4. Cơng cụ chia lưới đối tượng. ... 35

Hình 4.5. Số phần tử khi chia lưới Poly hexcore. ... 35

Hình 4.6. Chỉ số Aspect Ratio lưới Poly hexcore. ... 36

Hình 4.7. Chỉ số Skewness lưới Poly hexcore. ... 36

Hình 4.8. Số phần tử khi chia lưới Poly hexdra. ... 37

Hình 4.9. Chỉ số Aspect Ratio lưới Poly hedra. ... 37

Hình 4.10. Chỉ số Skewness lưới Poly hedra. ... 37

Hình 4.11. Số phần tử khi chia lưới Hexcore. ... 38

Hình 4.12. Chỉ số Aspect Ratio lưới Hexcore. ... 38

Hình 4.13. Chỉ số Skewness lưới Hexcore. ... 39

Hình 4.14. Đánh giá chỉ số Skewness. ... 42

Hình 4.15. Lưới Poly hexcore với 1.9 triệu phần tử. ... 42

Hình 4.16. Chỉ số residual của lưới Poly hexcore với xấp xỉ 1.9 triệu phần tử. ... 43

Hình 4.17. Lưới Poly hexcore với xấp xỉ 1.4 triệu phần tử. ... 43

Hình 4.18. Chỉ số residual của lưới Poly hexcore với xấp xỉ 1.4 triệu phần tử. ... 43

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

VIII

Hình 4.19. Lưới Poly hexcore với 1 triệu phần tử. ... 44

Hình 4.20. Chỉ số residual của lưới Poly hexcore với 1 triệu phần tử. ... 44

Hình 5.1. Hai mặt cắt được khảo sát ... 45

Hình 5.2. Phân bố chỉ số DR góc mở 30<small>o</small> ứng với lưu lượng 960 m<small>3</small>/h ... 46

Hình 5.3. Phân bố chỉ số DR góc mở 30<small>o</small> ứng với lưu lượng 960 m<small>3</small>/h của mặt cắt 1. ... 46

Hình 5.4. Phân bố chỉ số DR góc mở 30<small>o</small> ứng với lưu lượng 960 m<small>3</small>/h của mặt cắt 2 ... 47

Hình 5.5. Chỉ số DR trong khu vực có người với góc mở 30<small>o</small> lưu lượng 960 m<small>3</small>/h ứng với mặt cắt 1. ... 47

Hình 5.6. Chỉ số DR trong khu vực có người với góc mở 30<small>o</small> lưu lượng 960 m<small>3</small>/h ứng với mặt cắt 2. ... 48

Hình 5.7. Số liệu nhập vào Minitab của chỉ số DR(%) ở mặt cắt 1... 50

Hình 5.8. Kết quả tính tốn Taguchi bằng phần mềm Minitab ở mặt cắt 1. ... 50

Hình 5.9. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các yếu tố ở mặt cắt 1. ... 51

Hình 5.10. Kết quả tính tốn Taguchi bằng phần mềm Minitab ở mặt cắt 1. ... 52

Hình 5.11. Số liệu nhập vào Minitab của chỉ số DR(%) ở mặt cắt 2... 53

Hình 5.12. Kết quả tính tốn Taguchi bằng phần mềm Minitab ở mặt cắt 2. ... 53

Hình 5.13. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các yếu tố ở mặt cắt 2. ... 54

Hình 5.14. Bảng phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố theo Regression Analysis của mặt cắt 2. ... 55

Hình 5.15. Trường nhiệt độ ứng với góc mở 30<small>o</small> với lưu lương 960 m<small>3</small>/h tại mặt cắt 1. .. 57

Hình 5.16. Trường nhiệt độ ứng với góc mở 30<small>o</small> với lưu lương 960 m<small>3</small>/h tại mặt cắt 2. .. 57

Hình 5.17. Chỉ số VATD lớn nhất ứng với lưu lượng 960 m<small>3</small>/h tại góc mở 30<small>o</small> tại mặt cắt 1. ... 58

Hình 5.18. Chỉ số VATD lớn nhất ứng với lưu lượng 960 m<small>3</small>/h tại góc mở 30<small>o</small> tại mặt cắt 2. ... 58

Hình 5.19. Số liệu nhập vào bảng Minitab của VATD ở mặt cắt 1. ... 60

Hình 5.20. Kết quả tính tốn Taguchi bằng phần mềm Minitab ở mặt cắt 1. ... 60

Hình 5.21. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các yếu tố. ... 61

Hình 5.22. Bảng phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố theo Regression Analysis của mặt cắt 1. ... 62

Hình 5.23. Số liệu nhập vào bảng Minitab của VATD ở mặt cắt 2. ... 63

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

Hình 5.24. Kết quả tính tốn Taguchi bằng phần mềm Minitab ở mặt cắt 2. ... 63

Hình 5.25. Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các yếu tố ở mặt cắt 2. ... 64

Hình 5.26. Bảng phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố theo Regression Analysis ở mặt cắt 2. ... 65

Hình 5.27. Sự thay đổi chỉ số PMV theo từng trường hợp. ... 67

Hình 5.28. Sự thay đổi chỉ số PMV theo từng góc mở. ... 67

Hình 5.29. Điểm khảo sát PMV. ... 68

Hình 5.30. Chỉ số PMV tại 9 điểm khác nhau trong văn phịng. ... 69

Hình 5.31. Sự thay đổi chỉ số PPD theo từng góc mở. ... 69

Hình PL 1. Kiểm tra ... 74

Hình PL 2. Thiết lập mơ hình đa phase ... 75

Hình PL 3. Kích hoạt phương trình năng lượng ... 75

Hình PL 4. Thiết lập mơ hình rối ... 76

Hình PL 5. Gán các giá trị biên ... 76

Hình PL 6. Thiết lập thơng số hội tụ lưới ... 77

Hình PL 7. Khởi tạo chương trình ... 77

Hình PL 8. Chạy chương trình ... 78

Hình PL 9. Tạo plane mặt cắt cho mơ hình ... 79

Hình PL 10. Tạo plane và đặt tên ... 79

Hình PL 11. Nhập tọa độ mặt cắt ... 80

Hình PL 12. Giao diện sao khi tạo Plane ... 80

Hình PL 13. Tạo Contour hiển thị trường nhiệt độ ... 81

Hình PL 14. Chọn ví trí plane 1 cho Contour mới tạo ... 81

Hình PL 15. Chọn biến để hiện thị trên Contour ... 82

Hình PL 16. Chọn phạm vi ... 82

Hình PL 17. Chọn đơn vị ... 83

Hình PL 18. Tạo tên biểu thức DR ... 84

Hình PL 19. Viết công thức cho biểu thức DR ... 84

Hình PL 20. Tạo tên cho biến DR ... 85

Hình PL 21. Tạo Plane 2 và nhập tọa độ ... 85

Hình PL 22. Chọn vị trí Plane 2 cho Contour 2 ... 86

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

Hình PL 62. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 107

Hình PL 63. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 107

Hình PL 64. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 108

Hình PL 65. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 108

Hình PL 66. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 109

Hình PL 67. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 109

Hình PL 68. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 110

Hình PL 69. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 110

Hình PL 70. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 111

Hình PL 71. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 111

Hình PL 72. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 112

Hình PL 73. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 112

Hình PL 74. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 113

Hình PL 75. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 113

Hình PL 76. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 114

Hình PL 77. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 114

Hình PL 78. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 115

Hình PL 79. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 115

Hình PL 80. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 116

Hình PL 81. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 116

Hình PL 82. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 117

Hình PL 83. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 117

Hình PL 84. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 118

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

XII

Hình PL 85. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 118

Hình PL 86. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 119

Hình PL 87. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 119

Hình PL 88. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 120

Hình PL 89. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 120

Hình PL 90. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 121

Hình PL 91. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 121

Hình PL 92. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 122

Hình PL 93. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 122

Hình PL 94. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 123

Hình PL 95. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 123

Hình PL 96. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 124

Hình PL 97. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt cổ chân ... 124

Hình PL 98. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt đầu người đang ngồi ... 125

Hình PL 99. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 1 ... 125

Hình PL 100. Ảnh mơ phỏng trường nhiệt độ mặt cắt 2 ... 126

Hình PL 101. Ảnh mô phỏng trường nhiệt độ mặt cắt giữa tại cassette ... 126

Hình PL 102. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 127

Hình PL 103. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 127

Hình PL 104. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 128

Hình PL 105. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 128

Hình PL 106. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 129

Hình PL 107. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 129

Hình PL 108. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 130

Hình PL 109. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 130

Hình PL 110. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 131

Hình PL 111. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 131

Hình PL 112. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 132

Hình PL 113. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 132

Hình PL 114. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 133

Hình PL 115. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 133

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

XIII Hình PL 116. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 134 Hình PL 117. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 134 Hình PL 118. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 135 Hình PL 119. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 135 Hình PL 120. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 136 Hình PL 121. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 136 Hình PL 122. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 137 Hình PL 123. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 1 ... 137 Hình PL 124. Ảnh mơ phỏng Draft rate mặt cắt 2 ... 138 Hình PL 125. Ảnh mô phỏng Draft rate mặt cắt giữa tại cassette ... 138

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

XIV

<b>DANH MỤC BẢNG </b>

Bảng 3.2. Kết quả tính nhiệt bức xạ mặt trời qua kính ... 22Bảng 3.3. Hệ số tác dụng tức thời của cơng trình ... 23Bảng 3.1. Kết cấu của tường 230 mm. ... 25 Bảng 4.1. Thông số kích thước của mơ hình. ... 34Bảng 4.2. Các thơng số thiết lập điều kiện biên ... 40Bảng 4.3. Bảng chú giải các yếu tố. ... 40Bảng 4.4. Bảng thông số yếu tố mô phỏng. ... 41Bảng 4.5. Ma trận trực giao L9 trong thực nghiệm. ... 41 Bảng 5.1. Bảng thông số DR(%) của các trường hợp trong bảng Taguchi. ... 48Bảng 5.2. Bảng thông số VATD của các trường hợp trong bảng Taguchi. ... 59Bảng 5.3. Bảng thông số PMV và PPD của các trường hợp trong bảng Taguchi. ... 66

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

<b>DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT </b>

ASHRAE: The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (Hiệp hội về Phát triển Kỹ thuật các Hệ thống sưởi ấm, làm lạnh, thơng gió, điều hịa khơng khí Hoa Kỳ)

CFD: Computational Fluid Dynamics (Mô phỏng động lực học dòng chảy) BXD: Bộ Xây Dựng

DR: Draft rate (phiếu đánh giá % số người khó chịu vì mức gió lùa) ĐHKK: Điều hồ khơng khí

EPA: Environmental Protection Agency (Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ) FDM: Finite Differences Method (Phương pháp sai phân hữu hạn)

FVM: Finite Volume Method (Phương pháp thể tích hữu hạn)

HVAC: Heating, Ventilation and Air Conditioning (gọi chung là hệ thống điều hịa khơng khí)

IAQ: Indoor Air Quality (Chất lượng khơng khí trong nhà)

ISO: International Organization for Standardization (Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế)

PMV: Predicted Mean Vote (Chỉ số dự đốn trung bình theo phiếu đánh giá) PPD: Predicted Percentage of Dissatisfied (Dự đốn tỷ lệ phần trăm khơng hài lịng) QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

TC: Thermal comfort (Sự tiện nghi nhiệt) TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

VATD: Vertical Air Temperature Difference (sự chênh lệch nhiệt độ giữa đầu với mắt cá chân)

WB: Ansys Mechanical Workbench (phần mềm mô phỏng)

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

XVI PAU: <b>Primary Air Units (thiết bị xử lý không khí tươi sơ bộ) </b>

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

<b>CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tính cấp thiết và lý do chọn đề tài. </b>

1.1.1. Tính cấp thiết.

Ơ nhiễm khơng khí là một trong những vấn đề nghiêm trọng hàng đầu của cư dân đô thị những năm trở lại đây. Với chỉ số chất lượng khơng khí tại Việt Nam năm 2022 là 24.7 µg/m<small>3</small>. Xét trong khu vực Đông Nam Á, Việt Nam xếp hạng thứ 5/9 quốc qia và xét trên tồn thế giới thì Việt Nam xếp hạng thứ 36/117 quốc gia có nồng độ PM2.5 cao nhất. Sự đốt bỏ các chất thải công nghiệp, nông nghiệp, cháy rừng và rơm rạ,... chưa kể đến tình trạng ơ nhiễm từ giao thơng cũng là một vấn đề nghiêm trọng góp cho tình trạng ơ nhiễm ngày nay. Trong đó các hạt bụi mịn PM2.5 là thứ mà đáng được chú ý nhất vị chúng có khả năng thâm nhập sâu vào phổi, ảnh hưởng đến hô hấp và cả hệ thống mạch máu cơ thể người. Nó ảnh hưởng đến các vấn đề về phổi thậm chí là tử vong nếu chúng ta hít thở trong bầu khơng khí ơ nhiễm lâu dài. Điều đó được các chuyên gia nghiên cứu về chất lượng

<b>không khí và đã đưa ra các tiện nghi về nhiệt. </b>

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

2 Xã hội ngày nay ngày càng phát triển, cuộc sống ngày càng văn minh, đời sống con người cũng ngày càng thuận lợi làm cho nhu cầu sử dụng vật chất và tinh thần càng được nâng cao. Chẳng hạn như nhiều người giàu có ngoài việc sở hữu một căn hộ cao cấp hàng tỷ đồng thì bên cạnh đó họ cũng muốn nhắm đến căn hộ có bầu khơng khí chất lượng tốt để phục vụ đời sống của họ. Không chỉ là khơng khí cho căn hộ mà cịn ở các khu vực khác như nhà trường, bệnh viện, chưng cư, đặt biệt là các phịng thí nghiệm với u cầu mục

<b>đích bảo vệ các mẫu thí nghiệm quan trọng. </b>

Để giải quyết vấn đề cấp bách trên, các chuyên gia, kỹ sư trong ngành Nhiệt lạnh đang không ngừng đưa ra những giải pháp và sản phẩm tối ưu để cải thiện chất lượng khơng khí. Ngồi việc tính tốn bằng phương pháp truyền thống hay carrier để biết tải lạnh phù hợp cho khơng gian lắp đặt mà có nhiều phần mền hỗ trợ trong việc thiết kế như Heat load, Trace 700, Bên cạnh đó cũng có phần mền liên quan cũng đã phát triển và được nhiều người biết đến là phần mền Ansys. Phần mềm Ansys là một phần mềm toàn diện và bao quát hầu hết các lĩnh vực vật lý, giúp can thiệp vào thế giới mơ hình ảo và phân tích kỹ thuật cho các giai đoạn thiết kế. Nó giúp quy trình thiết kế vượt qua một cấp độ mới nâng cao cải thiện hiệu suất khi thiết kế, khả năng sáng tạo, đồng thời giảm bớt rào cản và hạn chế vật lý để thực hiện các bài kiểm tra mô phỏng mà không thể thực hiện trên các phần

<i><b>Hình 1.1. Lợi ích của CFD trong HVAC </b></i>

Với đề tài này chúng em muốn mô phỏng điều kiện nhiệt tiện nghi cho văn phịng và nó cũng là một mơ hình điển hình trong lĩnh vực điều hịa khơng khí. Vì vậy nhóm quyết định chọn tên đề tài là “ nghiên cứu các điều kiện tiện nghi nhiệt bằng phương pháp mô

<b>phỏng số cho văn phòng nhà máy Dalat Milk tại Lâm Đồng” </b>

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

Vì muốn quan tâm đến hiệu quả tiện nghi về nhiệt mà nhóm đã giả sử các yếu tố ảnh hưởng như độ mở cánh đảo, lưu lượng gió cấp, nhiệt độ cài đặt, lưu lượng gió tươi ở các giá trị khác nhau để giúp cho nhóm có một cái nhìn khách quan về hệ thống thông qua

<b>phương pháp mô phỏng CFD. </b>

1.2.2. Nhiệm vụ.

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí và các giá trị tiện nghi nhiệt

<b>thơng các các tiêu chuẩn. </b>

<b>Xây dựng mơ hình và thực hiện mô phỏng thông qua các giá trị đầu vào. So sánh các kết quả đạt được với những tiêu chuẩn và đưa ra kết luận. </b>

Đưa ra phương pháp khắc phục và mơ phỏng lại từ đó kết luận và rút ra những kinh

ANSYS là một bộ phần mềm mô phỏng và thiết kế, hỗ trợ tối đa việc thiết kế và phân tích các sản phẩm kỹ thuật, từ việc tạo mẫu thiết kế đến việc đánh giá và tối ưu hiệu năng của chúng. Phần mềm này có thể áp dụng trong hầu hết các lĩnh vực vật lý và có thể can thiệp vào thế giới mơ hình ảo và phân tích kỹ thuật theo từng giai đoạn thiết kế.

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

4 Phần mềm phân tích này giúp quy trình thiết kế kỹ thuật được nâng lên một cấp độ mới, khơng chỉ làm việc với những mơ hình, thơng số phức tạp, các hàm đa cấp bậc, mà nó cũng giúp làm việc có tính thích ứng với những mơi trường kỹ thuật mới. Do đó Ansys sẽ giúp nâng cao hiệu quả khi thiết kế, nâng cao tính linh hoạt, giảm bớt khó khăn, hạn chế vật lý, thực hiện các bài kiểm tra mô phỏng phức tạp mà chưa thể thực hiện trên những phần mềm thông thường.

Trong tính tốn thiết kế cơ khí, phần mềm ANSYS có thể liên kết với các phần mềm thiết kế mơ hình hình học 2D và 3D để xác định được ứng suất, biến dạng, trường áp suất, vận tốc dịng chảy, có thể xác định được mức độ hao mòn, mỏi và phá huỷ của chi tiết. Nhờ việc xác định như vậy, có thể tìm được giải pháp tối ưu cho công nghệ chế tạo. ANSYS cũng cung cấp phương pháp giải các bài tập cơ học với nhiều dạng mơ hình vật liệu khác nhau: đàn hồi tuyến tính, đàn hồi phi tuyến, đàn dẻo, đàn nhớt, dẻo, dẻo nhớt, đàn hồi dẻo, vật liệu siêu đàn hồi, siêu dẻo, các chất lỏng và chất khí. ..Ansys bao gồm nhiều module với khả năng mô phỏng, xử lý khác nhau. Nhưng gần như các mô phỏng trong Ansys được thực hiện bằng module Ansys Mechanical Workbench. Đây là một module tích hợp, xử lý được nhiều lĩnh vực.

1.3.2. Lịch sử hình thành và phát triền của phần mềm Ansys.

Ý tưởng về Ansys lần đầu tiên đến với John Swanson khi làm việc tại Phòng thí nghiệm hạt nhân Westinghouse vào những năm 1960, khi các kỹ sư đang thực hiện phân tích phần tử hữu hạn (FEA) bằng tay. Westinghouse bác bỏ ý tưởng tự động hóa FEA của Swanson bằng cách phát triển phần mềm kỹ thuật đa năng, vì vậy Swanson rời cơng ty vào năm 1969 để tự mình phát triển phần mềm. Năm 1970, khi đang làm việc tại một trang trại ở Pittsburgh, ông thành lập Ansys với tên gọi Swanson Analysis Systems Inc. (SASI). [1]

Các giai đoạn phát triền của phần mềm: Trải qua 6 giai đoạn từ lúc thành lập và phát triển tới nay

Giai đoạn 1: Phần mềm ANSYS với phiên bản thương mại đầu tiên của được phát hành vào năm 1971 dưới nhãn trắng. Năm 1975, các hàm phi tuyến và nhiệt điện được bổ sung. Và nó được sử dụng độc quyền trên các máy tính lớn cho đến khi phiên bản 3.0 được giới thiệu vào năm 1979 cho VAXstation. [1]

Giai đoạn 2: Năm 1980, Apple II được phát hành và Ansys chuyển sang giao diện đồ họa người dùng với phiên bản 4 vào cuối năm đó. Phần mềm ANSYS với phiên bản 4 ngày

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

5 càng dễ sử dụng hơn và được thêm các khả năng mô phỏng điện từ. Phần mềm động lực học chất lỏng Flotran của Compuflo được tích hợp vào Ansys với phiên bản 5, phát hành năm 1993.

Giai đoạn 3: Năm 1996, Ansys đã tiếp tục phát hành phần mềm phân tích cấu trúc DesignSpace, sản phẩm mô phỏng thử nghiệm rơi và thả LS-DYNA và bộ mô phỏng động lực học chất lỏng (CFD) của Ansys. Vào cuối năm 2001, Phiên bản 6.0 của sản phẩm Ansys chính được phát hành và đã thực hiện được mơ hình quy mơ lớn thực tế lần đầu tiên. Một vài tháng sau đó, phiên bản 6.1 lại ra mắt nhằm mục đích khắc phục giao diện. [1]

Giai đoạn 4: Phiên bản 8.0 đã được ra mắt vào năm 2005. Phiên bản này giới thiệu phần mềm tương tác cấu trúc chất lỏng của Ansys, mô phỏng sự tương tác giữa kết cấu và chất lỏng. Vào năm 2009, phiên bản 12 đã được phát hành với phiên bản thứ hai của Workbench. Ansys cũng bắt đầu ngày càng củng cố các tính năng vào phần mềm Workbench. [1]

Giai đoạn 5: Phiên bản 15 của Ansys được cơng bố vào năm 2014. Nó được thêm vào chức năng mới cho vật liệu tổng hợp (composites), liên kết bu long và chia lưới tốt hơn. [1]

Giai đoạn 6: Trong tháng 2 năm 2015, phiên bản 16 đã giới thiệu công cụ vật lý AIM và Electronics Desktop. Năm sau đó, phiên bản 17 giới thiệu một giao diện người dùng mới và cải tiến hiệu suất để tính tốn mơ phỏng động lực học chất lỏng. Vào ngày 31/1/2017, phiên bản 18 được ra mắt giúp người dùng thu thập dữ liệu trong thế giới thực từ các sản phẩm và sau đó kết hợp dữ liệu đó vào các mơ phỏng trong tương lai. Trình tạo ứng dụng Ansys, cho phép các kỹ sư xây dựng, sử dụng và bán các công cụ kỹ thuật tùy chỉnh, cũng được giới thiệu với phiên bản 18. [1]

Được phát hành vào tháng 1 năm 2020, Ansys R1 2020 cập nhật quy trình mơ phỏng và quản lý dữ liệu (SPDM), thông tin vật liệu và sản phẩm điện từ của Ansys. Đầu năm 2020, Chương trình Học thuật Ansys đã vượt qua một triệu lượt tải xuống của sinh viên. Và những năm sau đó lần lượt các phiên bản Ansys R1 2021, Ansys R1 2022 được cơng bố với sự cập nhật những tính năng mới nhất như Ansys Fluent, Anysy Fluent Aerospace để đưa q trình mơ phỏng đi đến cấp độ mới. [1]

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

<b>1.4. Các module trên phần mềm. </b>

ANSYS Design Modeler và Ansys Meshing là 2 module mở đầu khi chúng ta tiếp xúc với ANSYS, 2 module này giúp chúng ta vẽ mơ hình, vẽ lưới trực tiếp trong ANSYS, phục vụ q trình tính tốn và mơ phỏng mơ hình.

ANSYS Mechanical Workbench (WB) là môi trường nền tảng chung tích hợp các module xử lý trong nhiều lĩnh vực: kết cấu, nhiệt động lực học, va chạm, chất lỏng... WB không ngừng phát triển. , được thiết kế để cung cấp giao diện thân thiện với người dùng. Các loại có thể được tạo chỉ bằng thao tác kéo thả đơn giản bằng cách liên kết các câu hỏi nhưng vẫn đạt hiệu quả cao, WB ngày càng được khách hàng tin tưởng. Ngồi ra, WB cịn có khả năng tương tác cao với phần mềm CAD, cho phép người dùng đưa các mơ hình phức tạp vào WB để tính tốn, hướng tới mục tiêu “mơ phỏng đi đầu trong việc đặt nền tảng phát triển sản phẩm”.

ANSYS MECHANICAL APDL (ANSYS Multiphysical) là một thành phần mô phỏng vật lý đa trường, đa lĩnh vực. Mô-đun này hỗ trợ giải quyết các vấn đề liên quan đến cấu trúc, nhiệt, điện, từ tính, nổ, va chạm và vật liệu mới, ... vì khả năng phân tích vượt trội. Ngồi ra, ANSYS Mechanical APDL kết hợp nhiều mơ hình vật liệu và loại phần tử dựa trên các lý thuyết phổ biến nhất hiện nay. ANSYS Mechanical APDL cung cấp một phân tích tồn diện về chuỗi mơ phỏng tương đối hồn chỉnh, nó cung cấp cho người dùng một không gian thoải mái và thuận tiện để mô phỏng.

<b>1.5. Những vấn đề gặp phải khi thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí. </b>

Khi thiết kế một hệ thống điều hịa khơng khí, có một số vấn đề phổ biến sẽ gặp phải trong quá trình thiết kế. Dưới đây sẽ là một số vấn đề dễ gặp phải :

Đặc điểm cơng trình, định hướng thiết kế: cần quan sát cơng trình để tìm hiểu ưu điểm và khuyết điểm để chọn hệ thống phù hợp.

Tính tốn về mơi trường lắp đặt: mơi trường có nhiệt độ và độ ẩm thay đổi, nhiệt độ động sương cao,… nó gây ra việc khó khăn trong việc xác định chính xác khi thiết kế.

Vị trí lắp đặt: Về vấn đề vị trí lắp đặt rất là vơ cùng quan trọng đối với một hệ thống điều hòa cho phòng. Để hoạt động hiệu quả phải để vị trí phù như tránh gió thổi trực tiếp vào người, không đặt trên giường ngủ, cửa kiếng, tủ quần áo, không nên đặt xa khu vực cần làm lạnh và cửa đi kiếng giáp ngồi trời. Với mục đích chính là làm mát hiểu quả cao, tránh hiện tượng động sương và dễ sửa chữa.

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

7 Vị trí lắp đặt dàn nóng: Cần để ở nơi phụ hợp tránh nơi có ánh nắng mặt trời trực tiếp, nơi có nhiều bụi, ... nên đặt ở nơi thơng khống giữa các dàn nóng hay đặt ở chỗ mát và ít người tiếp xúc.

Độ mở cánh đảo: ngồi việc điều chỉnh nhiệt độ duy trì phịng và tốc độ gió thì độ mở cánh đảo là một yếu tố khơng thể thiếu, nó có một số cơng dụng hết sức quan trọng như tăng diện tích làm mát, lan tỏa khí lạnh tới nhiều vị trí khác nhau để giúp làm lạnh phịng nhanh chóng, nhiệt độ và độ ẩm thơng thống tốt. Đồng thời nó cũng tăng cảm giác thoải mái và dễ chịu khi sử dụng.

Tiết kiệm năng lượng: là vấn đề mà nhiều người quan tâm đến khi sử dụng 1 sản phẩm. Không phải chọn một hệ thống đắt tiền là tốt trong việc tiết kiệm chi phí trong q trình vận hành. Mà là phải biết phối hợp giữa sản phẩm và người dùng để hệ thống điều hịa khơng khí đạt hiểu quả cao. Bên cạnh đó, điều hịa Inverter là một sự lựa chọn hồn hảo có khả năng tiết kiệm 30 % - 50%. Đây là một trong những yếu tốt khách quan mà được nhiều người quan tâm đến sản phẩm.

<b>1.6. Giới thiệu về phương pháp thiết kế Taguchi. </b>

Phương pháp Taguchi là một phương pháp thiết kế thí nghiệm, nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố ngồi kiểm sốt.

Phương pháp này được phát triển bởi kĩ sư và tiến sĩ Genichi Taguchi của Nhật Bản. Ơng là người đặt nền móng cho phương pháp thiết kế bền vững, đồng thời cũng là người đề ra phương pháp thực nghiệm mang tên ông Taguchi. Với mục tiêu phương pháp Taguchi là thiết kế một q trình (hay sản phẩm) ít chịu ảnh hưởng bởi những nhân tố gây ra sự sai lệch về chất lượng. Mục đích là điều chỉnh các thơng số đến mức tối ưu để quá trình ổn định ở mức chất lượng tốt nhất. Phương pháp Taguchi sử dụng các dãy trực giao trong quy hoạch thực nghiệm. Do đó, phương pháp này cho phép sử dụng tối thiểu các thí nghiệm cần thiết để nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số lên một đáp ứng được lựa chọn nào đó của một q trình từ đó nhanh chóng tiến đến tối ưu nhanh nhất.

Các đặc điểm phương pháp Taguchi:

- Phương pháp Taguchi bổ sung cho phương pháp quy hoạch thực nghiệm toàn phần (TNT) và riêng phần (TRT).

- Phương pháp Taguchi dựa trên ma trận thực nghiệm trực giao xây dựng trước và phương pháp để phân tích đánh giá kết quả.

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

8 - Các nhân tố có thể có 2, 3, 4, 5, ...8 mức giá trị.

- Phương pháp Taguchi sử dụng tốt nhất với số nhân số khảo sát từ 3 đến 50, số tương tác ít và khi chỉ có một số ít nhân tố có ý nghĩa.

<b>1.7. Giới thiệu về MiniTab. </b>

MiniTab là cơng cụ phần mềm phân tích dữ liệu, thống kê và cải tiến quy trình được các tổ chức trên toàn thế giới sử dụng để cải thiện chất lượng và giảm chi phí. Các cơng cụ MiniTab được những người thực hành Six Sigma, kỹ sư chất lượng và nhà thống kê sử dụng để giúp giải quyết các vấn đề trong thế giới thực. [2]

<b>Minitab hoạt động như thế nào? </b>

Minitab chứa nhiều công cụ trực quan khác nhau, bao gồm biểu đồ, biểu đồ hình hộp và biểu đồ phân tán, giúp các chuyên gia thực hiện phân tích thống kê hiệu quả hơn và trực quan hóa nội dung dữ liệu đang nói với họ. Minitab cung cấp cho người dùng các công cụ để thực hiện phân tích thống kê, bao gồm kiểm tra giả thuyết, phân tích hồi quy và ANOVA. Minitab hoạt động thông qua một loạt cửa sổ mà người dùng có thể sử dụng cho các mục đích khác nhau. Một số loại cửa sổ khác nhau bao gồm: [2]

Cửa sổ phiên: Cửa sổ thiết yếu này hiển thị cho người dùng kết quả thống kê phân tích dữ liệu của họ.

Cửa sổ trang tính: Cửa sổ trang tính trơng giống như một bảng tính. Nó chứa các hàng và cột được thiết kế để nhập và thao tác dữ liệu.

Cửa sổ biểu đồ: Cửa sổ biểu đồ hiển thị cho người dùng bất kỳ biểu đồ nào được tạo từ dữ liệu của họ.

Cửa sổ báo cáo: Cửa sổ báo cáo hiển thị kết quả phân tích thống kê để giải thích và sử dụng.

Sản phẩm phần mềm Minitab cịn có tính năng Project Manager cho phép người dùng chuyển đổi dễ dàng giữa các biểu đồ, bảng tính và kết quả thống kê.

<i>❖ Phương pháp phương sai phân tích Anova </i>

Phân tích phương sai (analysis of variance-ANOVA) là phương pháp thống kê để phân tích tổng quy mơ biến thiên của biến số phụ thuộc (tổng đó tổng quy mơ biến thiên được định nghũa là tổng các độ lệch bình phương so với số bình qn của nó) thành nhiều phần và mỗi phần được quy cho sự biến thiên của một biến giải thích cá biệt hay một nhóm các biến giải thích. Phần cịn lại khơng thể quy cho biến nào được gọi là sự biến thiên không

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

9 giải thích được hay phần dư. Phương pháp này được dùng để kiểm định giả thuyết 0 nhằm xác định xem các mẫu thu được có được rút ra từ cùng một tổng thể khơng. Kết quả kiểm định cho chúng ta biết các mẫu thu được có tương quan với nhau hay khơng. [3]

<i>❖ Anova một chiều </i>

Phân tích phương sai một chiều còn được gọi là ANOVA yếu tố đơn hoặc ANOVA đơn giản. Đúng như tên gọi, ANOVA một chiều phù hợp cho các thử nghiệm chỉ có một biến (yếu tố) độc lập có hai cấp độ trở lên. Ví dụ, một biến phụ thuộc có thể là tháng nào trong năm có nhiều hoa hơn trong vườn. Sẽ có mười hai cấp độ. ANOVA một chiều giả định:

− Tính độc lập: Giá trị của biến phụ thuộc đối với một quan sát là độc lập với giá trị của bất kỳ quan sát nào khác.

− Tính chuẩn tắc: Giá trị của biến phụ thuộc có phân phối chuẩn.

− Phương sai: Phương sai có thể so sánh được ở các nhóm thử nghiệm khác nhau. − Liên tục: Biến phụ thuộc (số lượng hoa) là liên tục và có thể đo lường trên thang đo có thể chia nhỏ.

<i>❖ ANOVA giai thừa đầy đủ (còn gọi là ANOVA hai chiều) </i>

ANOVA giai thừa đầy đủ được sử dụng khi có hai hoặc nhiều biến độc lập. Mỗi yếu tố này có thể có nhiều cấp độ. ANOVA đầy đủ yếu tố chỉ có thể được sử dụng trong trường hợp thử nghiệm giai thừa đầy đủ, trong đó sử dụng mọi hốn vị có thể có của các yếu tố và mức độ của chúng. Đây có thể là tháng trong năm có nhiều hoa hơn trong vườn và sau đó là số giờ nắng. ANOVA hai chiều này khơng chỉ đo lường biến độc lập và biến độc lập mà cịn đo lường liệu hai yếu tố có ảnh hưởng lẫn nhau hay không. ANOVA hai chiều giả định: [3]

− Liên tục: Giống như ANOVA một chiều, biến phụ thuộc phải liên tục. − Tính độc lập: Mỗi mẫu độc lập với các mẫu khác, không có sự giao thoa. − Phương sai: Sự khác biệt về dữ liệu giữa các nhóm khác nhau là như nhau. − Mức độ bình thường: Các mẫu đại diện cho một quần thể bình thường.

− Danh mục: Các biến độc lập phải nằm trong các danh mục hoặc nhóm riêng biệt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<b>CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT </b>

<b>2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí và tiện nghi nhiệt. </b>

2.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khơng khí.

Trong nội thất, có rất nhiều ngun nhân gây ơ nhiễm khơng khí. Ơ nhiễm khơng khí có thể sẽ tăng lên rất nhiều trong quá trình sửa chữa nhà. Một trong những nguyên nhân chính khiến khơng khí bên trong có chất lượng kém là do quá trình đốt cháy nhiên liệu trong bếp lị và lị vi sóng. Các chất ơ nhiễm khác trong nội thất có nguồn gốc từ vật liệu xây dựng. Những ngơi nhà thiếu hệ thống thơng gió hiệu quả có nồng độ chất ơ nhiễm sinh học cao do sự phát triển của nấm mốc trên bề mặt ẩm ướt. Chất lượng khơng khí kém góp phần tạo ra điều kiện sống khó chịu trong nội thất, đặc biệt đối với những người bị dị ứng. Các thành phần chính ảnh hưởng đến IAQ là các chất ơ nhiễm:

- Khí cacbon đioxit (CO<small>2</small>) khơng được coi là một loại khí độc hại, tuy nhiên, khi nồng độ CO<small>2</small> cao sẽ làm giảm nồng độ oxy trong không khí, điều này sẽ dẫn đến cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ CO<small>2</small> quá cao có thể gây ngạt thở, kích thích thần kinh, tăng nhịp tim và các vấn đề khác. Nồng độ CO<small>2</small> rất quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm bên trong.

- Carbon dioxide (CO) là một phân tử không màu, không mùi. được coi là một mối nguy hiểm trong nhà, CO có thể được hít vào và gắn vào huyết sắc tố. Trong cơ thể, CO làm giảm lượng oxy đến các cơ quan và mô.

- Khí sulfur dioxide (SO<small>2</small>) Một thuật ngữ khác cho loại khí này là sulfur dioxide. Đây là sản phẩm chính từ việc đốt lưu huỳnh. SO<small>2</small> được giải phóng bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch như than, dầu hoặc luyện nhơm, sắt, kẽm và quặng chì.

- Dioxit nitơ (NO<small>2</small>) là chất khí được hình thành do q trình đốt cháy các chất, thuộc nhóm khí là oxit nitơ, hay oxit nitơ. Trong số các loại NOx, NO và NO<small>2</small>, người ta thường biết rằng chúng có thể gây ơ nhiễm khơng khí. Hít phải khơng khí có nồng độ NO<small>2</small> cao có thể khiến đường hơ hấp của con người bị kích thích.

- Khí Ozone (O<small>3</small>) Khi chúng ta đóng hoặc mở cửa, nồng độ O<small>3</small> trong khơng khí trong nhà dao động từ hơn 25% đến gần 80%. Đây là loại khí nhà kính gây ra các bệnh về đường hơ hấp và làm giảm chức năng phổi.

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

11 - Chất dạng hạt (PM2.5 và PM10) là một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá chất lượng khơng khí. Chúng là hỗn hợp của các hợp chất rắn hoặc lỏng trôi nổi trong không khí. Các hợp chất dạng bột cịn được gọi chung là bụi mịn hay gọi tắt là PM.Trong số đó, nổi tiếng nhất là các hạt bụi có kích thước cực nhỏ (micromet), PM10 là loại bụi mịn có đường kính từ 2.5 đến 10 micromet, kích thước một phần triệu mét, PM2.5 là loại bụi mịn. bụi làm bằng bột mịn có đường kính từ 2.5 đến 10 micron, đường kính nhỏ hơn 2.5 micron.

- Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) là một dạng chất tồn tại dưới dạng khí và được thải ra từ chất rắn hoặc chất lỏng trong gia đình như thiết bị, vật liệu xây dựng và khói thuốc lá.

2.1.2. Tiêu chuẩn đánh giá đến chất lượng khơng khí.

Để kiểm sốt được mức độ ô nhiễm của không khí, chỉ số chất lượng không khí AQI (Air Quality Index) đã được xây dựng bởi cơ quan Bảo vệ Môi trường và tổ chức hữu quan (EPA Mỹ). Tuy nhiên, chỉ số này chỉ áp dụng cho điều kiện khơng khí ngồi trời với 6 yếu tố tác động bao gồm CO, SO<small>2</small>. NO<small>2</small>. O<small>3</small>. PM2.5 và PM10. Từ đó chỉ số IAQI (Indoor Air Quality Index) ra đời để giúp đánh giá chính xác chất lượng khơng khí trong nhà. Chỉ số này được đề xuất dựa trên chỉ số AQI với thêm yếu tố ảnh hưởng của CO<small>2</small> và VOCs. 2.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng tiện nghi.

Tiện nghi về nhiệt là phải tính đến các yếu tố mơi trường, cơng việc và cá nhân. Nó quyết định nhiệt độ thoải mái nơi làm việc.

Có 6 yếu tố cơ bản sẽ quyết định xem nhiệt độ có thoải mái hay gây khó chịu là: - Tỉ lệ trao đổi chất (met): Tỉ lệ lượng năng lượng sinh ra bởi cơ thể con người. - Mức độ cách nhiệt quần áo (clo): Nhiệt độ làm việc thoải mái, nó phụ thuộc rất nhiều vào tác dụng cách nhiệt của quần áo.

- Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ của khơng khí xung quanh cơ thể thường được bằng độ C. Nó thường phụ thuộc vào không gian và hoạt động nơi làm việc như tiệm bánh hay xưởng, …

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

12 - Nhiệt độ bức xạ: Lượng nhiệt tỏa ra từ một vật nóng hơn như mặt trời, lị hơi, máy sấy, ... Nhiệt độ bức xạ sẽ có ảnh hưởng lớn hơn nhiệt độ khơng khí đến mức độ nóng hơn nơi làm việc.

- Tốc độ khơng khí: Tốc độ khơng khí di chuyển qua cơ thể con người. Đây là một yếu quan trọng về tiện nghi nhiệt.

- Độ ẩm tương đối: Phần trăm hơi nước trong khơng khí.

Các biện pháp kiểm sốt để làm cho nhiệt độ nơi làm việc thoải mái hơn Ngồi việc kiểm sốt 6 yếu tố trên, chúng ta cịn có thể cải thiện bằng cách:

- Kiểm sốt nhiệt độ môi trường bằng cách làm ẩm hoặc hút ẩm để giảm nhiệt độ nơi làm việc.

- Tách nguồn nhiệt hoặc lạnh với cơ thể: là sử dụng các rào chắn, tấm cách nhiệt cho khu vực làm việc để hạn chế việc tiếp cận.

- Kiểm soát nhiệm vụ: là biết cách giảm thời gian lao động tiếp xúc với điều kiện nóng hoặc lạnh. Kiểm sốt khối lượng và tỷ lệ việc làm hợp lí.

- Kiểm sốt quần áo: Đảm bảo nhân viên khơng mặc nhiều hơn mức cần thiết. Nếu mặc đồng phục, hãy chọn thiết kế hoặc chất liệu giúp cải thiện sự thoải mái về nhiệt của quần áo. [4]

2.1.4. Tiêu chuẩn đánh giá tiện nghi nhiệt.

Gồm 2 phương pháp: một là phương pháp vùng thoải mái đồ họa; hai là phương pháp vùng thoải mái phân tích.

Phương pháp vùng thoải mái phân tích áp dụng cho những khơng gian mà người ở có mức độ hoạt động dẫn đến tỷ lệ trao đổi chất trung bình giữa 1.0 và 2.0 met và nơi mặc quần áo mang lại Cách nhiệt 1.5 clo hoặc ít hơn. [5]

Chỉ số PMV là chỉ số để đánh giá cảm giác nhiệt trung bình của một nhóm người trong một khơng gian điều hòa. Chỉ số này giúp đánh giá sự thoải mái nhiệt và tiện nghi của môi trường làm việc hoặc sống. [6]

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

13 Thang đo cảm giác nhiệt ASHRAE, được phát triển để sử dụng trong việc định lượng cảm giác nhiệt của con người được xác định như sau:

<i>Hình 2.1. Thanh cảm nhiệt bậc 7 </i>

Các Mơ hình PMV được tính tốn với nhiệt độ khơng khí và giá trị trung bình nhiệt độ bức xạ được đề cập, cùng với áp dụng tốc độ trao đổi chất, độ cách nhiệt của quần áo, tốc độ khơng khí và độ ẩm. [6]

Mơ hình biểu quyết trung bình dự đốn (PMV) sử dụng nguyên tắc cân bằng nhiệt liên quan đến sáu yếu tố chính tạo nên tiện nghi nhiệt với phản ứng trung bình của mọi người ở thang đo trên.

Vùng thoải mái được xác định bởi sự kết hợp của sáu yếu tố chính tạo nên tiện nghi nhiệt mà PMV hướng tới trong giới hạn khuyến nghị quy định tại Bảng H3 (Hình 2.2). [6]

<i>Hình 2.2. Mơi trường chấp nhận được cho tiện nghi. </i>

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

14 Bảng H3 (Hình 2.2) xác định phạm vi PPD và PMV được đề xuất cho các ứng dụng điển hình. Đây là cơ sở cho phương pháp vùng thoải mái đồ họa trong tiêu chuẩn. Nếu như giá trị PMV thu được do mơ hình tạo ra nằm trong khoảng phạm vi khuyến nghị, thì các điều kiện nằm trong phạm vi thoải mái vùng.

Cơng thức tính chỉ số PMV :

1.00 1.290 ; 0.0078 m C/W1.05 0.645 ; 0.0078 m C/W

• I<small>ct</small> là nhiệt trở của quần áo (m<small>2</small>.<small>o</small>C/W)

• f<small>cl</small> là tỉ lệ diện tích da được che phủ bởi quần áo trên diện tích da khơng được che phủ

• t<small>a</small>: nhiệt độ khơng khí (<small>o</small>C) • là nhiệt độ bức xạ trung bình (<small>o</small>C)

• v<small>ar </small>là vận tốc chuyển tương đối của khơng khí (tương đối với cơ thể người) (m/s) • p<small>a</small> là áp suất hơi nước riêng phần (Pa)

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

15 • h<small>c </small>là hệ số truyền nhiệt do đối lưu (W/m<small>2</small>.<small>o</small>C)

• t<small>cf</small> là nhiệt độ bề mặt của quần áo (<small>o</small>C)

Chỉ số phần trăm khơng hài lịng (PPD) được dự đốn có liên quan đến PMV như được định nghĩa trong Hình H3. Nó dựa trên giả định rằng mọi người bỏ phiếu +3, +2, –2 hoặc –3 cho cảm giác nhiệt thang đo khơng hài lịng và đơn giản hóa rằng PPD là đối xứng quanh một PMV trung tính (PMV = 0). [6]

<i>Hình 2.3. Tỷ lệ phần trăm độ khó chịu (PPD) dự đốn trung bình (PMV) </i>

</div>