thuyết minh đồ án điều hòa không khí cho phân xưởng dùng chiler giải nhiệt gió

ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO NHÀ SẢN XUẤT
ĐỊA ĐIỂM : YÊN BÁI
MỞ ĐẦU
Đây là công trình phân xưởng sản xuất,được xây dựng tại Yên Bái
Diện tích công trình là 1450 m
2
. Công trình có 2 tầng, tầng 1 cao 4.2m, tầng 2 cao
4.4m.Công trình có 1 khu nhà sản xuất rộng, chiếm phần lớn diện tích công trình.
Ngoài ra còn có thêm 1 phòng kiểm tra và 1 phòng đo lường, cùng các phòng chức
năng khác.Công trình được xây dựng phục vụ cho mục đích sản xuất
Nhiệm vụ thiết kế: thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khu vực phân xưởng,
phòng kiểm tra, phòng đo lường,văn phòng,phòng họp, căng tin.Các tiêu chuẩn,
quy chuẩn, tài liệu dùng cho việc thiết kế bao gồm TCVN 5687/2010, TCVN
4088/1985, QCVN 09 2013 BXD, giáo trình điều hòa không khí - GSTrần Ngọc
Chấn
Phần I: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
I, Chọn thông số tính toán
1, Thông số tính toán bên trong nhà
Thông số tính toán bên trong nhà được chọn dựa theo bảng A.1 phụ lục A trong
tiêu chuẩn TCVN 5687/2010
Với phân xưởng may mặc, ta chia ra thành các khu vực sản xuất như sau:khu cắt,
khu may, khu là ủi-đóng gói, giả thiết trạng thái lao động tại các khu vực đều là lao
động vừa
Với phòng kiểm tra, đo lường ta cũng giả thiết trạng thái lao động là lao động vừa
Với khu văn phòng,phòng họp,căng tin ta giả thiết trạng thái lao động là lao động
nhẹ
Kết quả chọn nhiệt độ trong nhà được thể hiện trong bảng sau:
1
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Bảng 1.1: Thông số tính toán trong nhà
Tên phòng Mùa Đông Mùa Hè
t
T
tt
(
0
C)
ϕ
T
tt
(%)
v
g
(m/s)
t
T
tt
(
0
C)
ϕ
T
tt
(%)
v
g
(m/s)
Phân xưởng

21
±
1 65
±
5
0.9
24
±
1 65
±
5
1.4
Phòng kiểm tra
21
±
1 65
±
5
0.9
24
±
1 65
±
5
1.4
Phòng đo lường
21
±
1 65
±

5
0.9
24
±
1 65
±
5
1.4
Văn phòng
22
±
1 65
±
5
0.4
25
±
1 65
±
5
0.9
Phòng họp
22
±
1 65
±
5
0.4
25
±

1 65
±
5
0.9
Căng tin
22
±
1 65
±
5
0.4
25
±
1 65
±
5
0.9
2, Thông số tính toán bên ngoài nhà
Tính toán dựa theo hệ số bảo đảm K
bđ
,tra phụ lục B trong TCVN 5687/2010 ,công
trình nhà sản xuất thuộc loại công trình điều hòa cấp 2, ứng với thời gian không
đảm bảo là 200h/năm.Tra bảng tại địa phương Yên Bái ta chọn được thông số tính
toán bên ngoài nhà theo bảng sau:
Bảng 1.2: Thông số tính toán ngoài nhà
Mùa Hè Mùa Đông
t
N
H
(

0
C )
ϕ
N
H
( % )
I
N
H
(kJ/kg)
T
ư
[
0
C ] t
N
Đ
(
0
C )
ϕ
N
Đ
( % )
I
N
Đ
(kJ/kg)
T
ư

[
0
C ]
35.6 57.5 90.92 28.1 11.3 91.6 30.71 10.5
II, Tính toán hệ số truyền nhiệt k của kết cấu

N
n
i
i
i
T
o
R
k
αλ
δ
α
11
11
1
++
==
∑
=

Trong đó:
+ k : hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, [w/m
2 0
C]

+ α
T
: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che,
2
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
W/m
2 0
C ( bề mặt trong của tường, sàn, trần với bề mặt nhẵn→ α
T
= 8,72(W/m
2 0
C)
+ α
N
: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt ngoài của kết cấu bao che, W/m
2 0
C
( bề mặt tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài→ α
N
= 23,26 (W/m
2 0
C ) (α
T,
α
N
tra bảng 3.1 tr 82 giáo trình thông gió )
+δ
i
: bề dày của lớp vật liệu thứ i, m

+λ
i
: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/ m
2 0
C
+R
o
: tổng nhiệt trở của kết cấu bao che,m
2 0
C/W
a.Lựa chọn kết cấu ngăn che cho tường.
Cấu tạo các lớp vật liệu của tường
- Tường đôi
- Tường đơn
3
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG

b.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi 1
Cửa đi sử dụng vật liệu là tôn,khung thép: δ=0.005m, λ=58(W/m.K)
Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K)
c.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi 2
Cửa đi sử dụng vật liệu là gỗ: δ=0.03m, λ=0.18(W/m.K)
d.Lựa chọn kết cấu cho cửa sổ
Của sổ,cửa mái được sử dụng bằng kính xây dựng,khung thép:
δ=0.005(m), λ=0.76(W/m.K)
e.Lựa chọn kết cấu cho trần giả
Trần giả làm bằng thạch cao, có δ=0.01(m), λ=0.41(W/m.K)
f.Lựa chọn kết cấu của mái.
Mái được lợp bằng tôn trên khung gỗ,thép hình: δ=0.0008m ,λ=58 (W/m.K)

Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K)
e.Lựa chọn kết cấu của nền
4
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Bảng 1.3:Bảng tính toán xác định hệ số truyền nhiệt qua kết cấu ngăn che
Tên kết cấu bao che và cấu tạo
i
T i N
δ
1 1
α λ α
+ +
∑
Nhiệt trở
R
,m
2
.
0
C/W
Hệ số truyền nhiệt
k
,W/,m
2
.
0
C
Tường đôi 1: 3 lớp

0.015 0.22 1
2
8.72 0.93 0.81 23.26
1
+ × + +
0,474 2,109
5
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Tường đôi 2: 3 lớp

0.015 0.22 1
2
8.72 0.93 0.81 8.72
1
+ × + +
0.533 1.80
Tường đơn: 3 lớp

0.015 0.11 1
2
8.72 0.93 0.81 8.72
1
+ × + +
0,397 2.518
Cửa đi 1: tôn
δ=0.005m,
λ=58(W/m.K)
Tấm cách nhiệt
polystyrol : δ=0.03m

,λ=0.04 (W/m.K)
0.005 0.03 1
8.72 58 0.04 23.26
1
+ + +
0.908
1.101
Cửa đi 2: gỗ
δ=0.03m, λ=0.18(W/m.K)

0.03 1
8.72 0.18 8.72
1
+ +
0.396
2.525
Cửa sổ: kính xây dựng
δ=0.005(m), λ=0.76(W/m.K)


0.005 1
8.72 0.76 23.26
1
+ +
0,164
6,088
6
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Trần giả

0.01 1
8.72 0.41 8.72
1
+ +
0.254 3.937
Mái: tôn
δ=0.0008m ,λ=58 (W/m.K)
Tấm cách nhiệt polystyrol :
δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K)

0.0008 0.03 1
8.72 58 0.04 23.26
1
+ + +
0.908
1.101
Nền:
Dải 1
2,2
0,455
Dải 2
4,3
0,23
Dải 3
8,6
0,116
Dải 4 14.2 0.07
( các giá trị nhiệt trở của nền được lấy theo trang 89 sách Thông Gió-PGS.TS
Bùi Sỹ Lý)
III, Kiểm tra đọng sương trên bề mặt kết cấu và trong lòng kết cấu

Mục đích của việc kiểm tra đọng sương là tránh hiện tượng nước ngưng tụ trong
lòng và trên bề mặt kết cấu gây phá huỷ kết cấu bao che. Ngoài ra còn gây cảm
giác khó chịu cho người sử dụng
a. Kiểm tra đọng sương trên bề mặt kết cấu :
Để tránh hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu cần đảm bảo điều kiện :
7
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
K
tt
≤ 0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
]
Trong đó :
K
tt
: Hệ số truyền nhiệt tính toán [ W/m
2
K] ( bảng 1.3)
t
f1
, t
f2

: Nhiệt độ không khí ở phía nhiệt độ cao và ở phía nhiệt độ thấp [
0
C]
t
s
: Nhiệt độ đọng sương của không khí ở phía có nhiệt độ cao hơn.
[
0
C]
α : Hệ số trao đổi nhiệt ở bề mặt có nhiệt độ cao hơn [ W/m
2
K]
Ta chỉ kiểm tra đọng sương cho những kết cấu bất lợi nhất.
∗
Về mùa hè
+ Cửa sổ tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
K
tt
= 6,088( W/m
2
K )
t
f2
= t
T
tt
= 24
0
C ; t
f1

= t
N
tt
= 35.6
0
C
Từ t
N
tt
= 35.6
0
C và ϕ
N
tt
= 57.5 % tra biểu đồ I - d ta có t
s
= 26
0
C
Vậy ta có :
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
] = 0,95. 23,26.[

35.6 26
35.6 24
−
−
] = 18.3 > K
tt
= 6,088
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt cửa sổ
+ Tường ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài : K
tt
= 2.109
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
]=0,95. 23,26.[
35.6 26
35.6 24
−
−
] = 18.3 > K
tt
= 2.109
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tường ngoài .
+ Mái : K

tt
=1.101
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
] = 0,95. 23,26.[
35.6 26
35.6 24
−
−
] = 18.3 > K
tt
= 1.101
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt kết cấu mái .
∗ Về mùa đông
+ Cửa sổ tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
K
tt
= 6,088 ( W/m
2
K )
8
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG

t
f2
= t
T
tt
= 21
0
C ; t
f1
= t
N
tt
= 11.3
0
C
Từ t
N
tt
= 21
0
C và ϕ
N
tt
= 65% tra biểu đồ I - d ta có t
s
= 15
0
C
Vậy ta có :
0,95. α [

21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
] = 0,95. 23,26.[
21 15
21 11.3
−
−
] = 13.67 > K
tt
= 6,088
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt cửa sổ .
+ Tường ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài : K
tt
= 2.109 ( W/m
2
K )
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−

−
] = 0,95. 23,26.[
21 15
21 11.3
−
−
] = 13.67 > K
tt
= 2.109
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tường ngoài .
+ Mái : K
tt
= 1.101( W/m
2
K )
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
] = 0,95. 23,26.[
21 15
21 11.3
−
−
] = 13.67 > K

tt
= 1.101
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt kết cấu mái .
b. Kiểm tra đọng sương trong lòng KCBC :
Hiện tượng đọng ẩm trong lòng kết cấu chỉ xảy ra khi dòng ẩm truyền qua kết cấu
gặp bề mặt có nhiệt độ thấp. Do sự chênh lệch nhiệt độ dẫn đến có sự chênh lệch
áp suất hơi nước bên trong và bên ngoài kết cấu. Ngoài dòng nhiệt truyền qua lớp
kết cấu còn có dòng ẩm thẩm thấu qua kết cấu.
Khi gặp lạnh, ẩm có xu hướng ngưng đọng lại trong lòng kết cấu. Nếu xẩy ra đọng
ẩm trong lòng kết cấu thì kết cấu sẽ cách nhiệt kém và bị phá hoại dần.
Để tránh hiện tượng đọng sương trong lòng kết cấu cần đảm bảo điều :
e
i
< E
i
E
i
: áp suất hơi nước bão hoà của trạng thái không khí tương ứng ở lớp thứ i [Pa ]
(tra biểu đồ i-d)
e
i
: áp suất hơi nước riêng phần hiện có ở lớp thứ i [Pa ]
E
i
nhận giá trị tuỳ theo nhiệt độ ở lớp thứ i ( tra biểu đồ I -d của không khí ẩm )
e
i
được xác định theo công thức :
e
i

= e
h1
-
∑
=
−
i
m
m
hh
H
H
ee
1
21
.
Trong đó :
e
h1
, e
h2
: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt trong và ngoài của kết cấu
[Pa ]
9
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
H
m
: Sức kháng ẩm của lớp vật liệu m : H
m

= δ
m
/µ
m
µ
m
: Hệ số truyền ẩm của lớp vật liệu thứ m [ g/m h Pa ] ( phụ lục 5 giáo
trình Thông Gió-PGS.TS Bùi Sỹ Lý)
δ
m
: Bề dày của lớp vật liệu thứ m [m]
H : Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che
- Ta kiểm tra với kết cấu có nhiều khả năng đọng sương nhất. Do đó ta sẽ kiểm tra
cho tường bao
+/ Kiểm tra cho kết cấu tiếp xúc với không khí ngoài về mùa hè :
*/ Dòng nhiệt qua kết cấu :
q = K
tt
. ( t
T
tt
- t
N
tt
) [ W/m
2
]
Trong đó :
K
tt

: Hệ số truyền nhiệt của tường ( W/m
2
K )
t
N
tt
, t
T
tt
: Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng
- Từ trên ta có : K
tt
= 2,109 ( W/m
2
K )
t
N
tt
= 35.6
0
C ; t
T
tt
= 24
0
C
 q = 2,109. ( 35.6 – 24 ) = 24.46 ( W/m
2
)
- Tính một cách gần đúng ta coi giá trị nhiệt này là không đổi khi đi qua các lớp vật

liệu của kết cấu: q = q
1
= q
2
= … = q
n

- Nhiệt truyền qua bề mặt lớp 1: q
1
= α
N
. ( t
N
- τ
1
) ( q
1
= q )
τ
1
= t
N
- q/α
N
= 35.6– 24.46 / 23,26 = 34.55
0
C
Mà q = λ
1
/δ

1
(τ
1
- τ
2
)
 τ
2
= τ
1
- q. δ
1
/λ
1
= 34.55 – 24,46 . 0,015/0,93 = 34.15
0
C
- Tương tự ta có : τ
3
= τ
2
- q. δ
2
/λ
2
= 34.15 – 24,46. 0,22/0,81 = 27.96
0
C
10
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
τ
4
= τ
3
- q. δ
3
/λ
3
= 27.96 - 24,46. 0,015/0,93 = 27.56
0
C
- Các kết quả tính được ghi vào bảng sau :
Bảng 1.4 :Thống kê áp suất hơi nước bão hoà
Bề mặt 1 2 3 4
τ
i
(
0
C )
34.55 34.15 27.96 27.56
E
i
( Pa) 5400 5350 3800 3750
*/ Xác định dòng ẩm qua kết cấu
Dòng ẩm : W =
H
ee
TN
−

[ g/m
2
h ]
e
N
, e
T
: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt ngoài và trong của kết cấu ( Pa )
- Tra biểu đồ I - d ta được :
t
T
= 24
0
C ; ϕ
T
= 65%  e
T
= 1900 [Pa]
t
N
= 35.6
0
C ; ϕ
N
= 57.5 %  e
N
= 3400 [Pa]
H : Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che :
H =
3

5 5 5
1
0,015 0,22 0,015
2428.6
9.10 10,5.10 9.10
i
i
i
δ
µ
− − −
=
= + + =
∑
( m
2
h Pa/g )
 W =
3400 1900
2428.6
−
= 0.62( g/m
2
h )
- Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt kết cấu :
e
i
= e
N
- W. δ

i
/µ
i
e
2
= 3400 - 0,62.
5
0,015
9.10
−
= 3297 ( Pa )
e
3
= 3400 - 0,62. (
5 5
0,015 0,22
9.10 10,5.10
− −
+
) = 1997 (Pa )
e
4
= 3400 - 0,62. (
5 5 5
0,015 0,22 0,015
9.10 10,5.10 9.10
− − −
+ +
) = 1894 (Pa )
- Các thông số được ghi trong bảng sau :

Bảng 1.5: So sánh áp suất riêng phần với áp suất hơi nước bão hòa các lớp
của tường
11
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
Bề mặt 1 2 3 4
τ (
0
C )
34.55 34.15 27.96 27.56
E
i
(Pa ) 5400 5350 3800 3750
e
i
( Pa ) 3400 3297 1997 1894
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Vậy e
i
< E
i
 Kết cấu tường bao đảm bảo cách ẩm về mùa hè
+/ Kiểm tra cho kết cấu tiếp xúc với không khí ngoài về mùa đông :
*/ Dòng nhiệt qua kết cấu :
q = K
tt
. ( t
T
tt
- t
N

tt
) [ W/m
2
]
Trong đó :
K
tt
: Hệ số truyền nhiệt của tường ( W/m
2
K )
t
N
tt
, t
T
tt
: Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng
- Từ trên ta có : K
tt
= 2,109 ( W/m
2
K )
t
N
tt
= 11.3
0
C ; t
T
tt

= 21
0
C
 q = 2,109. ( 21 – 11.3 ) = 20.46 ( W/m
2
)
- Tính một cách gần đúng ta coi giá trị nhiệt này là không đổi khi đi qua các lớp vật
liệu của kết cấu: q = q
1
= q
2
= … = q
n

- Nhiệt truyền qua bề mặt lớp 1: q
1
= α
N
. ( τ
1
- t
N
) ( q
1
= q )
τ
1
= t
N
+ q/α

N
= 11.3 + 20.46 / 23,26 = 12.18
0
C
Mà q = λ
1
/δ
1
(τ
2
- τ
1
)
 τ
2
= τ
1
+ q. δ
1
/λ
1
= 12.18 + 20,46. 0,015/0,93 = 12.51
0
C
- Tương tự ta có : τ
3
= τ
2
+ q. δ
2

/λ
2
= 12.51 + 20,46. 0,22/0,81 = 17.74
0
C
τ
4
= τ
3
+ q. δ
3
/λ
3
= 17.74 + 20,46. 0,015/0,93 = 18.07
0
C
- Các kết quả tính được ghi vào bảng sau :
Bảng 1.6 :Thống kê áp suất hơi nước bão hoà
12
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Bề mặt 1 2 3 4
τ
i
(
0
C )
12.18 12.51 17.74 18.07
E
i

( Pa) 1300 1330 2000 2100
*/ Xác định dòng ẩm qua kết cấu
Dòng ẩm : W =
H
ee
TN
−
[ g/m
2
h ]
e
N
, e
T
: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt ngoài và trong của kết cấu ( Pa )
- Tra biểu đồ I - d ta được :
t
T
= 21
0
C ; ϕ
T
= 65%  e
T
= 1700 [Pa]
t
N
= 11.3
0
C ; ϕ

N
= 91.6 %  e
N
= 1200 [Pa]
H : Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che :
H =
3
5 5 5
1
0,015 0,22 0,015
2428.57
9.10 10,5.10 9.10
i
i
i
δ
µ
− − −
=
= + + =
∑
( m
2
h Pa/g )
 W =
1200 1700
2428.57
−
= -0.206 ( g/m
2

h )
- Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt kết cấu :
e
i
= e
N
- W. δ
i
/µ
i
e
2
= 1200 + 0.206.
5
10.9
01,0
−
= 1234 ( Pa )
e
3
= 1200 + 0.206. (
55
10.5,10
22,0
10.9
01,0
−−
+
) = 1666 (Pa )
e

4
= 1200 + 0.206. (
555
10.9
01,0
10.5,10
22,0
10.9
01,0
−−−
++
) = 1700 (Pa )
- Các thông số được ghi trong bảng sau :
Bảng 1.7: So sánh áp suất riêng phần với áp suất hơi nước bão hòa các lớp của
tường
Vậy e
i
< E
i
 Kết cấu tường bao đảm bảo cách ẩm về mùa đông
13
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
Bề mặt 1 2 3 4
τ (
0
C )
12.18 12.51 17.74 18.07
E
i
(Pa ) 1300 1330 2000 2100

e
i
( Pa ) 1200 1234 1666 1700
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
IV. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che :
1. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông :
Công thức:
Q= K
i
. F
i
( t
N
tt
- t
T
tt
).ψ (W)
Trong đó :
+ K
i
: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu thứ i (W/m
2 0
K) (bảng 1.3)
+ F
i
: Diện tích kết cấu thứ i (m
2
)
+ t

N
tt
, t
T
tt
: Nhiệt độ tính toán của không khí ở bên ngoài và bên trong phòng
(
0
C) (Bảng 1.1 và 1.2)
+ ψ: Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí ngoài trời
(trang 75 giáo trình Kỹ thuật thong gió-GS Trần Ngọc Chấn).
ψ= 1: Kết cấu bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài .
ψ= 0.7: Kết cấu bao che tiếp xúc trực tiếp với phòng đệm và phòng đệm đó
tiếp xúc với không khí bên ngoài .
2. Tính toán lượng nhiệt truyền qua KCBC của các phòng:
Bảng 1.8 : Lượng nhiệt truyền qua KCBC vào mùa Đông của các phòng
Tên
phòn
g
Kết cấu
F
(m
2
)
K
(W/ m-
2
K)
t
N

tt
(
o
C)
t
T
tt
(
o
C)
∆ t
(
o
C)
Ψ
D
KCBC
Q
(W)
∑
D
KCBC
Q
(W)
Tầng 1
Phân
xưởng
Hướng
Bắc
Cửa đi 1 1.76 1.101 11.3 21 -9.7 1 -18.80 -11200.89

Cửa sổ 13.32 6.088 11.3 21 -9.7 1 -786.59
Tường
đôi 1
143.1 2.109 11.3 21 -9.7 1
-2927.44
Hướng
Cửa đi 1 4.78 1.101 11.3 21 -9.7 1
-51.05
14
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Đông
Tường
đôi 1
35.3 2.109 11.3 21 -9.7 1
-722.14
Tường
đôi 2
30.24 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-369.59
Hướng
Nam
Cửa sổ 37.5 6.088 11.3 21 -9.7 1 -2214.51
Cửa đi 2 5.61 2.525 11.3 21 -9.7 0.7 -96.18
Tường
đôi 1
80.1 2.109 11.3 21 -9.7 1
-1638.63
Tường
đơn

53.19 2.518 11.3 21 -9.7 0.7
-909.40
Hướng
Tây
Cửa đi 1 4.73 1.101 11.3 21 -9.7 0.7 -35.36
Tường
đôi 2
117.1 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-1431.20
Phòng
kiểm
tra
Hướng
Bắc
Cửa đi 2 6.6 2.525 11.3 21 -9.7 0.7
-113.16
-2714.70
Tường
đôi 2
47.16 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-576.39
Hướng
Đông
Tường
đôi 1
39.48 2.109 11.3 21 -9.7 1
-807.65
Hướng
Nam
Cửa đi 2 4.74 2.525 11.3 21 -9.7 0.7 -81.27

Tường
đôi 2
26.04 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-318.26
Tường
đơn
26.46 2.518 11.3 21 -9.7 0.7
-452.39
Hướng Cửa đi 2 2.86 2.525 11.3 21 -9.7 0.7 -49.03
15
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Tây
Tường
đôi 2
25.9 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-316.55
Phòng
đo
lường
Hướng
Bắc
Cửa đi 2 1.88 2.525 11.3 21 -9.7 0.7 -32.23
-1360.15
Tường
đơn
25.0 2.518 11.3 21 -9.7 0.7
-527.43
Hướng
Đông

Tường
đơn
10.29 2.518 11.3 21 -9.7 1
-251.33
Hướng
Nam
Tường
đôi 2
26.46 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-423.39
Hướng
Tây
Tường
đôi 2
10.29 1.80 11.3 21 -9.7 0.7 -125.76
Tầng 2
Văn
phòng
Hướng
Bắc
Tường
đôi 1
30.24 2.109 11.3 22 -10.7 1
-682.40
-2300.67
Hướng
Đông
Cửa đi 2 1.76 2.525 11.3 22 -10.7 0.7 -33.29
Tường
đơn

18.4 2.518 11.3 22
-10.7
0.7
-347.02
Hướng
Nam
Cửa đi 2 5.28 2.525 11.3 22 -10.7 0.7 -99.86
Cửa sổ 4.44 6.088 11.3 22 -10.7 0.7 -202.46
Tường
đơn
25.24 2.518 11.3 22
-10.7
0.7
-476.02
Hướng
Tây
Cửa sổ 4.32 6.088 11.3 22 -10.7 0.7 -196.99
Tường
đôi 2
19.48 1.80 11.3 22
-10.7
0.7
-262.63
Cửa sổ 4.44 6.088 11.3 22 -10.7 0.7 -202.46
16
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Phòng
họp
Hướng

Bắc
-1560.74
Cửa đi 2 5.28 2.525 11.3 22 -10.7 0.7 -99.86
Tường
đơn
15.48 2.518 11.3 22 -10.7 0.7
-291.95
Hướng
Đông
Tường
đơn
13.16 2.518 11.3 22 -10.7 0.7
-248.2
Hướng
Nam
Tường
đơn
24.92 2.518 11.3 22 -10.7 0.7 -469.99
Hướng
Tây
Tường
đơn
11.4 2.518 11.3 22 -10.7 0.7 -215
Cửa đi 2 1.76 2.525 11.3 22 -10.7 0.7
-33.29
Căng
tin
Hướng
Bắc
Tường

đơn
24.92 2.518 11.3 22 -10.7 0.7
-469.99
-1880.43
Hướng
Đông
Cửa đi 2 3.52 2.525 11.3 22
-10.7
0.7
-66.57
Tường
đơn
21.4 2.518 11.3 22
-10.7
0.7
-403.60
Hướng
Nam
Tường
đơn
24.92 2.518 11.3 22
-10.7
0.7
-469.99
Hướng
Tây
Cửa đi 2 5.72 2.525 11.3 22 -10.7 0.7 -108.18
Tường
đơn
19.2 2.518 11.3 22

-10.7
0.7
-362.11
+ Tính tổn thất nhiệt qua nền và mái
-Qua nền:
Nền được chia làm 4 dải như hình vẽ:
17
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
50000
29000
2000
20002000
Hình 1: chia dải các nền tầng 1
Ta có bảng tính toán tổn thất nhiệt qua nền như sau:
Bảng 1.9 : tính toán tổn thất nhiệt qua nền
stt Tên phòng Dải Hệ số k Diện tích
∆ t
Q
tt

1 Phân xưởng
Dải 1
0,455
280.6 -9.7 -1238.43
Dải 2
0,23
248.6 -9.7 -554.63
18
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Dải 3
0,116
216.6 -9.7 -243.72
Dải 4
0.07
374.1 -9.7 -254.01
2 Phòng đo lường Dải 4 0.07 17.82 -9.7 -12.10
3 Phòng kiểm tra
Dải 1
0,455
19.4 -9.7 -85.62
Dải 2
0,23
19.4 -9.7 -43.28
Dải 3
0,116
19.4 -9.7 -21.83
Dải 4
0.07
49.5 -9.7 -33.61
Tổng -2487.23
- Qua mái :
+ tính mái của văn phòng, phòng họp, căng tin:
Ta bố trí trần giả cho mái của văn phòng, phòng họp, căng tin. Cấu tạo mái như
sau:
Tpx
Tx
Tt
Lượng nhiệt truyền từ trong phòng vào hầm mái là:

Q
1
=k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt)
Lượng nhiệt truyền từ hầm mái ra ngoài là:
Q
2
=k
trần bt
. F
trần
. ( Tpx-Tx)
Q
1
= Q
2
suy ra: k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt) = k
mái
. F
mái
. ( Tpx-Tx)
 k
trần giả

. ( Tx-Tt) = k
trần bt
. ( Tpx-Tx)
Cấu tạo trần bê tông như sau:
19
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Lớp 1: vữa trát xi măng δ=0.015 (m), λ=0.93(W/m.K)
Lớp 2: sàn bê tông cốt thép δ=0.07 (m), λ=1.55(W/m.K)
Lớp 3: vữa trát xi măng δ=0.015 (m), λ=0.93(W/m.K)
( các giá trị λ tra trong QCVN 09 BXD )
 R=
2 0
0.015 0.07 1
2 0.307( . / )
8.72 0.93 1.55 8.72
1
m C W+ × + + =

 k
trần bt
=1/R= 3.257 (W/,m
2
.
0
C)

ta có phương trình:
3.937 (Tx-22) = 3.257 ( 21-tx)
=> Tx= 21.5

0
C
Mái của phân xưởng:
Lượng nhiệt truyền từ trong phân xưởng vào hầm mái là:
Q
1
=k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt)
Lượng nhiệt truyền từ hầm mái ra ngoài là:
Q
2
=k
mái
. F
mái
. ( Tn-Tx)
Q
1
= Q
2
suy ra: k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt) = k
mái
. F

mái
. ( Tn-Tx)
 k
trần giả
. ( Tx-Tt) = k
mái
. ( Tn-Tx)
=> 3.937 (Tx-22) = 1.101 ( 35.6-Tx)
=> Tx= 24.9
0
C
20
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Ta có bảng tính toán lượng nhiệt truyền qua mái như sau:
Bảng 1.10 lượng nhiệt truyền qua mái về mùa đông
stt Tên phòng Hệ số k Diện tích F
(m
2
)
Δt (
o
C) Q
mái
(W)
1 Phân xưởng 1.101 1040 -10.7 -11106.9
2 Văn phòng 3.257 92.75 -0.5 -151.04
3 Phòng họp 3.257 41.36 -0.5 -67.35
4 Căng tin 3.257 79.17 -0.5 -128.93
3. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè:

Công thức :
∑Q
KCBC
H
=
( )
.
D D
KCBC Tr
H
D
Q Q
t
t
−
∆
∆
∑ ∑
(W)
Trong đó :
- ∑Q
KCBC
H
: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Hè (W)
- ∑Q
KCBC
Đ
: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Đông (W)
- ∑Q
Đ

Tr
: Lượng nhiệt truyền qua trần về mùa Đông (W) Ta có ∑Q
Đ
Tr
= 0
( với phân xưởng ta sẽ thay∑ Q
Đ
Tr
bằng ∑Q
Đ
mái
)
- ∆t
H
, ∆t
Đ
: Chênh lệch nhiệt độ giữa không khí trong và ngoài phòng về mùa
Hè và mùa Đông (
0
C)
Bảng 1.11 : Lượng nhiệt truyền qua KCBC vào mùa Hè
STT Tên phòng
∑Q
KCBC
Đ
(W)
Q
Đ
Tr

(W)
∆t
Đ
(
0
C)
∆t
H
(
0
C)
∑Q
KCBC
H
(W)
1 Phân xưởng -24598.58 -11106.9 -9.7 11.6 16134.38
2 Phòng Đo lường -1172.6 0 -9.7 11.6 1402.285
3 Phòng kiểm tra -2899.04 0 -9.7 11.6 3466.893
4 Văn phòng -2451.71 0 -10.7 10.6 2428.797
21
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
5 Phòng họp -1628.09 0 -10.7 10.6 1612.874
6 Căng tin -2008.86 0 -10.7 10.6 1990.086
3. Tính tổn thất nhiệt do rò gió :
- Thông thường gió dò vào phòng qua các khe cửa thuộc phía đón gió và ra ở phía
khuất gió.
- Lượng nhiệt tổn thất do dò gió được xác định như sau :
Qrò gió = ∑g.l.a.( I
N

– I
T
)/3,6 [ W ]
Trong đó :
l : Chiều dài tổng cộng khe hở của cửa phía đón gió [ m ]
g : Lượng gió dò vào nhà qua khe cửa tính trên một đơn vị mét dài khe cửa [ kg/h ]
a : Hệ số phụ thuộc vào loại cửa
Cửa đi : a = 2 ; Cửa sổ : a = 0,65
I
N
; I
T
: Entanpi của không khí bên ngoài và bên trong nhà [kJ/kg]
Bảng 1.12 Tổng chiều dài khe cửa sổ và cửa đi
STT Tên phòng
∑l(m) cửa sổ ∑l(m) cửa đi
1
Phân xưởng
87.6 62.4
2
Phòng Đo lường
0 6
3
Phòng kiểm tra
0 31.6
4
Văn phòng
20.4 19.6
5
Phòng họp

9.8 12.8
6
Căng tin
9.8 25.6
3.1. Tính tổn thất nhiệt do rò gió về mùa đông :
- Tháng 1: với địa điểm là Yên Bái tra bảng G1 TCVN 4088/1985 ta có v
g
=1.4 m/s
vậy L =5 (m
3
/m.h)
22
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
(tra theo T 91 - tài liệu kỹ thuật thông gió-Trần Ngọc Chấn )
- Mùa Đông có :
t
T
= 21
0
C ;
ϕ
T
= 65%  I
T
= 49,3 (kJ/kg)
Tương tự ta có: I
N
=30.7 (kJ/kg)
Với t

N
= 11.3
0
C ta xác định được : γ
kk


=
1,293
11.3
1
273
+
= 1,241 (kg/m
3
)
→ g
dò
= 5 x 1,241 = 6.205 (kg/m.h)
Bảng 1.13:Tổn thất do dò gió về mùa Đông
STT Tên phòng
∑l(m)
cửa sổ
∑l(m) cửa đi
a
cs
a
cđ
g I
T

I
N
Q
D
rògió
1
Phân xưởng 87.6 62.4 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -5898.48
2
Phòng Đo lường 0 6 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -489.47
3
Phòng kiểm tra 0 31.6 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -2051.19
4
Văn phòng 20.4 19.6 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -1702.62
5
Phòng họp 9.8 12.8 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -1037.61
6
Căng tin 9.8 25.6
0.65 2 6.205 49,3 30.7
-1868.47
3.2. Tính tổn thất nhiệt do dò gió về mùa hè :
- Tháng 7: Tại Yên Bái có v
g
=1,5 m/s
t
T
= 24
0
C ;
ϕT = 65%  I
T

= 48(kJ/kg)
Tương tự ta có:I
N
= 90.92 (kJ/kg)
23
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
- Với vg = 1.5 (m/s)  L = 5,25 (m
3
/m.h)
(tra theo T 91 - tài liệu kỹ thuật thông gió-thầy Trần Ngọc Chấn )
Với t
N
= 35.6
0
C ta xác định được : γ
kk


=
1,293
35.6
1
273
+
= 1,144 (kg/m
3
)
g
rò

= 5,25x 1,144 = 5.85 (kg/m.h)
Bảng 1.14:Tổn thất do dò gió về mùa Hè
STT Tên phòng
∑l(m)
cửa sổ
∑l(m)
cửa đi
a
cs
a
cđ
g I
T
I
N
Q
H
rògió
1 Phân xưởng 87.6 62.4 0.65 2 5.85 48 90.92 12675.46
2 Phòng Đo lường 0 6 0.65 2 5.85 48 90.92 836.94
3 Phòng kiểm tra 0 31.6 0.65 2 5.85 48 90.92 4407.88
4 Văn phòng 20.4 19.6 0.65 2 5.85 48 90.92 3658.82
5 Phòng họp 9.8 12.8 0.65 2 5.85 48 90.92 2229.75
6 Căng tin 9.8 25.6 0.65 2 5.85 48 90.92 4015.22

Bảng 1.15: Tổng kết lượng nhiệt truyền qua KCBC
Tên phòng Mùa đông
Mùa hè
24
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
∑Q
KCBC
[W]
Q
rò gió
[W]
∑Q
tt
[W]
∑Q
KCBC
[W]
Q
rò gió
[W]
∑Q
tt
[W]
Phân xưởng -24598.58
-5898.48 -30497.1 16134.38 12675.46 28809.84
Phòng Đo
lường
-1372.6
-489.47 -1962.07 1402.285 836.94 2239.225
Phòng kiểm
tra
-2899.04
-2051.19 -4950.23 3466.893 4407.88 7874.773
Văn phòng -2451.71

-1702.62 -4154.33 2428.797 3658.82 6087.617
Phòng họp -1628.09
-1037.61 -2665.7 1612.874 2229.75 3842.624
Căng tin -2008.86
-1868.47 -3877.33 1990.086 4015.22 6005.306
IV. Tính toán toả nhiệt :
1. Toả nhiệt do người :
Q
ng
= n. q
0
[ W ]
Trong đó :
n : Số người trong phòng
q
0
: Lượng nhiệt toàn phần do một người toả ra [ W/ng]
q
0
tra bảng 2.2 ( Tài liệu Kĩ thuật thông gió T56 – GS. Trần Ngọc Chấn ) ; q
0
phụ
thuộc trạng thái lao động, độ tuổi và nhiệt độ phòng. ( đổi đơn vị 1 kcal/h
=1.163W)
Với văn phòng lao động ở đây là lao động trí óc và ta chọn 5m
2
/người
Với khu sản xuất thì số người được chọn dựa theo vị trí máy móc, thiết bị.Ta bố trí
thiết bị trong phân xưởng như sau:
25

SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK