Tính toán, thiết kế hệ thống điều hòa không khí VRV tại nhà E trường ĐH Công Nghiệp TPHCM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.54 MB, 107 trang )
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
LỜI CẢM ƠN!
Khoa công nghệ nhiệt lạnh cho nhóm em làm đồ án học phần “Tính toán, thiết
kế hệ thống điều hòa không khí VRV tại nhà E trường ĐH Công Nghiệp TPHCM”.
Cùng với sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Võ Long Hải và chúng em cũng đã
hoàn thành đồ án này.
Qua đó em xin gửi lời cảm ơn đến nhà trường ,các Thầy cô trong khoa Nhiệt
Lạnh đã tận tình giảng dạy và đã không ngừng giúp đỡ em trong suốt những năm học
qua, để em có được kiến thức như ngày hôm nay. Đặc biệt hơn nữa là thầy Võ Long Hải
đã trực tiếp hướng dẫn em làm đồ án này.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !
GVHD: Võ Long Hải
-1-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
MỤC LỤC
Nội Dung.............................................................................................................Trang
Mục Lục..............................................................................................................1
Lời Nhận Xét.......................................................................................................2
Lời Cảm Ơn.......................................................................................................... 3
Chương Mở Đầu: Tổng Quan Về Điều Hoà Không Khí.......................................4
Chương 1
: Tổng Quan Về Công Trình.......................................................14
Chương 2
: Cơ Sở Lý Thuyết Tính Toán.....................................................17
Chương 3
: Tính Toán Năng Suất Lạnh.......................................................19
Chương 4
: Tính Chọn Thiết Bị....................................................................39
Chương 5
: Lắp Đặt Vận Hành Và Bảo Trì Hệ Thống.................................44
Chương 6
: Kết Luận......................................................................................106
Tài Liệu Tham Khảo:................................................................................................107
GVHD: Võ Long Hải
-2-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Chương Mở Đầu
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.1. Lịch phát triển của kỹ thuật điều hòa không khí trên thế giới.
Ngay từ thời cổ đại con người đã biết đốt lửa để sởi ấm vào mùa đông và dùng
quạt hoặc tìm các hang động mát mẻ vào mùa hè. Mãi đến năm 1845, một bác sĩ người
Mỹ: John Gorrie đã chế tạo ra máy nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh
viện tư của ông. Chính sự kiện này đã làm ông nổi tiếng trên thế giới và đi vào lịch sử
trong ngành kỹ thật điều hòa không khí.
Năm 1894 công ty Linde đã xây dựng một hệ thống điều hòa không khí bằng
máy lạnh Amoniac dùng để làm lạnh và khử ẩm không khí vào mùa hè.
Năm 1901, một công trình khống chế nhiệt độ dưới 28 oC với độ ẩm thích hợp
cho phòng hòa nhạc ở Mante Carlo được khánh thành. Không khí được đưa qua buồng
phun nước với nhiệt độ nước là 10oC rồi đưa vào phòng. Năm 1904, trạm điện thoại ở
Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới 23oC và độ ẩm 70%. Năm 1910, công ty
Borsig xây dựng các hệ thống điều hòa không khí ở Koeln và Rio de Janerio. Các công
trình này chủ yếu mới khống chế nhiệt độ chứ chưa đạt được sự hoàn thiện và chưa đáp
ứng được các yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Nhưng cũng từ lúc này bắt đầu hình thành hai
xu hướng cơ bản về Điều hòa là: điều hòa tiện nghi cho các phòng ở, nhà hàng, phòng
trọ, khác sạn...và điều hòa công nghệ phục vụ nhu cầu sản xuất như: trong ngành Cơ
GVHD: Võ Long Hải
-3-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
khí chính xác, trong quang học, nhà máy in, nhà máy thuốc lá, nhà máy sợi, nhà máy
dược...
Năm 1911, Carrier đã lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và cắt
nghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các phương pháp xử lý để đạt được các trạng
thái không khí yêu cầu.
Một yếu tố khá quan trọng trong một hệ thống điều hòa không khí đó là Môi chất
lạnh sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí.
Trong quá trình phát triển, ngành điều hòa không khí đã thúc đẩy các ngành khác
phát triển, đặc biệt là ngành công nghiệp hóa chất và ngành này đã tìm ra môi chất mới.
Năm 1930, lần đầu tiên hãng Dupont de Nemours và Co. (Kinetic Chemicals) ở
Wilmington (Mỹ) đã sản xuất ra một loạt các môi chất lạnh với tên thương mại Frêon
rất phù hợp với những yêu cầu của điều hòa không khí. Từ khi đó, điều hòa không khí
mới có những bước nhảy vọt mới. Mặc dù vậy, đến những năm gần đây khi khoa học
phát triển hơn thì người ta đã phát hiện ra một số môi chất lạnh Freon chứa hợp chất
CFC gây ảnh hưởng rất lớn đến việc phá hủy tầng Ozon và hiện nay một số môi chất đó
đã bị cấm sử dụng trong hiện tại và tương lai nhưng điều đó không thể ngăng cản sự
phát triển của ngành điều hòa không khí.
Từ năm 1921, khi kỹ thuật điều hòa không khí có những bước nhảy vọt đó là:
khi Carrier phát minh ra máy lạnh với máy nén li tâm, môi chất dicloetylenvà
diclometan, nó bắt đầu thực sự lớn mạnh và tham gia vào nhiều lĩnh vực khác nhau
trong đó một cái mốc đáng chú ý là vào năm 1944, điều hòa không khí đã xâm nhập
vào ngành Hàng không và ở Mỹ từ năm 1945, điều hòa không khí trong ngành đường
sắt phát triển đến mức không còn một toa xe lửa nào mà không có điều hòa không khí.
Điều hòa không khí còn tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của bơm nhiệt một
loại máy lạnh dùng để sởi ấm vào mùa đông. Bơm nhiệt thực ra là một loại máy lạnh
với khác biệt là mục đích sử dụng. Gọi là máy lạnh khi người ta sử dụng hiệu ứng lạnh
ở thiết bị bay hơi, còn gọi là bơm nhiệt khi sử dụng nguồn nhiệt lấy từ thiết bị ngưng tụ.
Ngày nay khi khoa học ngày càng phát triển đời sống con người ngày càng được
nâng cao thì điều hòa không khí cũng ngày một phát triển mạnh mẽ hơn, càng có nhiều
GVHD: Võ Long Hải
-4-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
hệ thống thiết bị hiện đại, gọn nhẹ và rẻ tiền hơn đáp ứng cho nhu cầu của con người.
Các loại máy điều hòa không khí hai chiều( bơm nhiệt) đã trở thành rất phổ biến và
thông dụng hơn.
1.2. Sự phát triển kĩ thuật điều hòa không khí ở Việt Nam.
Việt nam là một nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm. Bởi vậy điều hòa không
khí có một ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người cũng như trong sản xuất.
Hiện nay kinh tế Việt Nam đang trên đà phát triển, đã hội nhập vối nền kinh tế thế giới
là thành viên của tổ chức thương mại thế giới WTO. Nên hệ thống điều hòa không khí
ngày càng được phát triển mạnh mẽ và đa dạng. Hiện nay trong tất cả các cao ốc, văn
phòng, khách sạn, hay ở bệnh viện, các phân xưởng sản xuất,.. đều đã được trang bị Hệ
thống điều hòa không khí. Nhiều nơi ở nước ta hiện nay hầu như vẫn chưa sử dụng hết
tính năng của một hệ thống điều hòa không khí. Một hệ thống điều hòa không khí ngoài
việc đảm bảo các thông số về: gió tơi, độ ẩm, hạ nhiệt độ làm mát vào mùa hè còn có
tính năng nâng nhiệt, sưởi ấm vào mùa đông. Nhưng do thói quen, suy nghĩ và một
phần do điều kiện kinh tế cũng như khí hậu của người Việt nam nên khi nghĩ và lắp một
hệ thống điều hòa không khí thường chỉ sử dụng là để hạ nhiệt độ làm mát vào mùa hè
mà không sử dụng hệ thống bơm nhiêt vào mùa đông nên đã phần nào làm hạn chế sự
phát triển của Bơm nhiệt.
1.3. Khái quát về điều hòa không khí.
Kỹ thuật điều hòa không khí là kỹ thuật khống chế các thông số của không khí
trong không gian cần điều hòa ở mức độ cho phép, phù hợp yêu cầu tiện nghi của con
người hoặc trong công nghệ sản xuất, chế biến.
Các thông số cần duy trì trong không gian điều hòa là:
- Nhiệt độ không khí.
- Độ ẩm không khí.
- Sự lưu thông tuần hòa không khí.
- Độ sạch ( bụi, tạp chất, chất độc hại…).
- Tiếng ồn.
GVHD: Võ Long Hải
-5-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Ta có thể chia khái niệm điều hòa không khí thành ba loại với nội dung rộng
hẹp khác nhau:
Điều tiết không khí: cho công nghệ gia công chế biến.
Điều hòa không khí: cho đời sống tiện nghi ( phù hợp với sinh lý con người )
Điều hòa nhiệt độ: với nội dung hẹp hơn nhằm tạo ra môi trường có nhiệt độ
thích hợp theo yêu cầu.
1.3.1. Vai trò và ứng dụng của điều hòa không khí.
Điều hòa không khí là một lĩnh vực quan trọng của Kỹ thuật lạnh. Ngày nay kỹ
thuật điều hòa không khí đã trở thành một ngành khoa học độc lập phát triển vượt bật
và bổ trợ đắc lực cho nhiều ngành khác.
a. Ứng dụng trong công nghiệp:
Điều hòa không khí đã hỗ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế như: công nghiệp
dệt, thuốc lá, chè, các nhà máy bột và giấy, xưởng in ấn,…và không thể thiếu trong các
ngành kỹ thuật thông tin, vô tuyến điện tử, vi tính, máy tính, quang học, cơ khí chính
xác, sinh học, vi sinh,… mới đảm bảo được chất lượng sản phẩm.
Điều hòa không khí không chỉ mang lại kết quả cao trong các ngành công nghiệp
sản xuất mà còn tăng năng suất cho ngành chăn nuôi. Người ta đã thí nghiệm và kết
luận rằng năng suất chăn nuôi sẽ tăng lên khoảng 10 - 15% nếu ta điều chỉnh được nhiệt
độ và tạo ra khí hậu thích hợp cho từng loại vật nuôi.
b. Ứng dụng trong sinh hoạt và đời sống :
Điều hòa tiện nghi ngày càng trở nên quen thuộc đặc biệt trong các ngành y tế,
văn hóa, thể duc thể thao, vui chơi giải trí và du lịch….
Hiện nay, ngành điều hòa không khí nói riêng và ngành Lạnh nói chung đã trở
thành một ngành có đóng góp và ý nghĩa hết sức quan trọng trong sự phát triển của nền
kinh tế nước nhà.
1.3.2. Mục đích và ý nghĩa của điều hòa không khí.
Điều hòa không khí là ngành kỹ thuật có khả năng tạo ra bên trong các công
trình kiến trúc một môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm và vận tốc gió
nằm trong phạm vi ổn định phù hợp với sự thích nghi của cơ thể con người, làm cho
GVHD: Võ Long Hải
-6-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
con người cảm thấy dễ chịu, thoải mái không nóng bức vào về mùa hè, không rét buốt
về mùa đông, bảo vệ sức khỏe, phát huy năng suất lao động.
Ngoài mục đích tạo điều kiện tiện nghi cho cơ thể con người, điều hòa không khí
còn có tác dụng phục vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau mà những quá trình
công nghệ đó chỉ có thể được tiến hành tốt trong môi trường không khí có nhiệt độ và
độ ẩm nằm trong giới hạn nhất định, ngược lại sản lượng cũng như chất lượng sản
phẩm sẽ bị giảm.
1.4. Hệ thống Điều hòa không khí.
Hệ thống điều hòa không khí là một tập hợp máy móc, thiết bị, dụng cụ...để tiến
hành các quá trình xử lý không khí như: sởi ấm, làm lạnh, khử ẩm, gia ẩm...điều chỉnh
khống chế và duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà như: nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch,
khí tươi, sự tuần hoàn không khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu tiên nghi và công
nghệ.
Do tính chất phức tạp và đa dạng của không gian điều hòa không khí cho nên hệ
thống điều hòa không khí có rất nhiều chủng loại khác nhau. Việc phân loại hệ thống
điều hòa không khí được tiến hành nhiều cách, thường phổ biến hơn là cách phân loại
theo tính tập trung, theo cách này thì hệ thống điều hòa được chia làm ba loại: đó là hệ
thống điều hòa cục bộ, hệ thống điều hòa tổ hợp gọn và hệ thống trung tâm nước. Nhưng ở đây em chọn cách phân loại theo chất tải lạnh. Theo cách này thì hệ thống điều
hòa không khí được chia làm hai loại chính: đó là loại không sử dụng chất tải lạnh ( làm
lạnh trực tiếp không khí bằng dàn bay hơi) hay còn gọi là hệ thống trực tiếp và loại sử
dụng chất tải lạnh (làm lạnh không khí thông qua môi chất lạnh là nước hoặc nước
muối ) loại này hay còn gọi là hệ thống gián tiếp qua nước làm lạnh với dàn FCU và
AHU.
1.4.1. Hệ thống điều hòa không khí không sử dụng chất tải lạnh.
Trong trường hợp các không gian cần điều hòa không khí có kích thước nhỏ, các
yêu cầu kỹ thuật không phức tạp thông thường người ta sử dụng máy điều hòa cửa sổ,
máy điều hòa hai mảng hay máy điều hòa nguyên cụm tùy vào từng điều kiện cụ thể.
Nói chung loại hệ thống điều hòa này chủ yếu có dàn lạnh đặt ngay trong hoặc gần với
GVHD: Võ Long Hải
-7-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
không gian điều hòa. Hệ thống này xét về mặt thiết bị so với hệ thống có sử dụng Chất
tải lạnh thì hệ thống này ít thiết bị hơn. Trong hệ thống này có thể chia ra làm nhiều loại
theo công suất lớn nhỏ khác nhau…
GVHD: Võ Long Hải
-8-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
1.4.1.1. Máy điều hòa cửa sổ.
Hình 1.Vị trí lắp đặt máy điều hoà cửa sổ
Máy điều hòa cửa sổ là loại máy điều hòa không khí nhỏ nhất cả về năng suất
lạnh và kích thước cũng như khối lượng. Về cấu tạo toàn bộ các thiết bị chính như: máy
nén, dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt gió lạnh và các thíêt bị điều khiển…
được lắp đặc trong một vỏ gọn nhẹ. Loại máy này người sử dụng muốn đưa máy vào
hoạt động thì chỉ việc lựa chọn vị trí lắp đặt thích hợp rồi đục tường hay cửa sổ gắn vào
(phía lạnh hướng vào không gian cần điều hòa, khối nóng hướng ra ngoài trời). Năng
suất lạnh không quá 7 kW (24.000 Btu/h).
Máy điều hòa cửa sổ có các ưu - nhược điểm chủ yếu sau:
* Ưu điểm.
- Chỉ cần cắm phích điện là áy chạy được, không cần công nhân lắp đặt có tay
nghề cao.
- Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi.
- Nhiệt độ phòng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động khá lớn.
- Có sưởi ấm bằng bơm nhiệt.
- Vốn đầu tư ban đầu thấp.
- Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình.
* Nhược điểm.
- Không khống chế được độ ẩm.
GVHD: Võ Long Hải
-9-
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
- Khả năng làm sạch không khí kém.
- Độ ồn cao và tăng sau một thời gian sử dụng.
- Tính mỹ quan kém, khó bố trí trong phòng hơn so với các loại khác.
- Điều chỉnh on - off.
- Do đặc điểm loại máy này phải lắp xuyên qua tường điều này làm hạn chế khả
năng phân phối không đều lượng gió lạnh đến các nơi khác trong cùng không gian điều
hòa.
- Khó sử dụng cho các tòa nhà cao tầng vì làm mất mỹ quang và phá vỡ kiến
trúc.
1.4.1.2. Máy điều hòa hai và nhiều mảng.
1. Máy điều hòa block.
Loại máy này được tạo nên từ hai phần rời nhau: phần lắp trong không gian điều
hòa gồm dàn lạnh, bộ điều khiển, quạt ly tâm và ống tiết lưu được bố trí trong một
mảng còn phần lắp bên ngoài bao gồm máy nén, dàn nóng và quạt dàn nóng các thiết bị
này cũng được lắp chung trong một mảng. Hai cụm được nối với nhau bằng các đường
ống gas đi và về.
* Ưu điểm.
- Dễ lắp đặc, dễ bố trí dàn lạnh và dàn nóng, ít phụ thuộc vào kêt cấu nhà, đỡ tốn
diện tích lắp đặc, đảm bảo thẩm mỹ cao.
- Độ ồn trong nhà ít, phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên được sử dụng rộng rãi
trong gia đình.
* Nhược điểm.
- Nhược điểm chủ yếu là không lấy được gió tươi.
- Chi phí và giá thành ban đầu cao.
- Khi lắp đặt cần có thợ chuyên môn mới lắp đặt được. Dàn lạnh cao hơn dàn
ngưng nhưng không nên quá 3 m, và chiều dài đường ông dẫn gas không quá 10m.
- Gây ồn phía ngoài nhà có thể làm ảnh hưởng đến các nhà bên cạnh.
2. Máy điều hòa nhiều mảng.
GVHD: Võ Long Hải
- 10 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Trước tình hình đó vào đầu năm 1994, hãng Daikin của Nhật bản giới thiệu máy
điều hòa nhiều cụm (multi - system) gồm một cụm dàn nóng và 3 đến 5 cụm dàn lạnh,
ngoài ra còn có loại từ 2 đến 7 cụm dàn lạnh, 1 chiều và 2 chiều dùng cho một hộ gia
đình có nhiều phòng. Các loại dàn lạnh cho máy điều hòa nhiều cụm rất đa dạng, từ loại
treo tường truyền thống đến loại treo trần, treo trên sàn, giấu trần có hoặc không có ống
gió với năng suất lạnh của các dàn lạnh như thông thường từ 2,5 đến 6,0 thậm chí 7,0
kW.
* Ưu điểm.
So với hệ thống hai mảng thì hệ thống nhiều mảng có nhiều ưu điểm vợt trội
hơn.
- Có thể điều chỉnh năng suất bằng máy biến tần.
- Có thể sử dụng lạnh đồng thời hoặc không đồng thời.
- Các loại dàn lạnh rất đa dạng.
- Khả năng lắp đặt phong phú và rộng rải hơn.
* Nhược điểm.
- Chi phí và giá thành ban đầu cao.
- Năng suất lạnh còn hạn chế, chưa sử được cho các công trình lớn.
3. Máy điều hòa VRV (Variable Refrigerant Volume).
Máy điều hòa VRV cũng là loại máy điều hòa gồm một cụm dàn nóng và nhiều
cụm dàn lạnh ( từ 8 đến 16) của hảng Daikin với các đặc điểm chiều dài đường ống gas
lên đến 150 m, độ cao giữa dàn nóng và dàn lạnh lên tới 50 m và độ cao giữa các dàn
lạnh lên tới 15 m, điều chỉnh năng suất lạnh bằng máy biến tần thông qua việc điều
chỉnh lưu lượng môi chất, với 21 bậc điều chỉnh. Thực chất máy điều hòa VRV là phát
triển máy điều hòa tách về mặt năng suất lạnh cũng như số dàn lạnh đặt trực tiếp trong
các phòng, tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đương ống giữa cụm dàn nóng và dàn
lạnh để có thể ứng dụng cho các tòa nhà cao tầng kiểu văn phòng và khách sạn mà từ
trước đến giờ hầu như chỉ có hệ thống điều hòa trung tâm nước đảm nhiệm.
Máy điều hòa VRV có các đặc điểm sau:
GVHD: Võ Long Hải
- 11 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
- Tổ ngưng tụ có hai máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh
theo kiểu on - off máy còn lại điều chỉnh năng suất lạnh theo máy biến tần nên có thể
điều chỉnh từ 0 đến 100 % gồm 21 bậc. Đảm bảo năng lượng tiết kiệm rất hiệu quả.
- Các máy VRV có dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau tạo thành các mạng
đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau từ nhỏ (7 kW) đến hàng ngàn kW cho tòa
nhà cao hàng trăm mét với hàng trăm phòng đa chức năng.
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với từng nhu cầu vùng, kết
nối trong mạng điều khiển trung tâm.
- Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm phòng trong cùng một hệ thống kiểu bơm
nhiệt hoặc thu hồi nhiệt hiệu suất cao.
- Do đường ống dẫn gas dài, năng suất lạnh giảm nên Daikin đã dùng máy biến
tần điều chỉnh năng suất lạnh làm cho hệ số lạnh không những được cải thiện mà còn vượt nhiều hệ máy thông dụng.
- VRV đã giải quyết tốt vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn nóng có thể
đặt cao hơn dàn lạnh đến 50 m và các dàn lạnh có thể đặt cách nhau cao tới 15 m,
đường ống dẫn môi chất lạnh từ dàn nóng đến dàn lạnh xa nhất tới 100 m tạo điều kiện
cho việc bố trí máy dễ dàng trong các nhà cao tầng, văn phòng, khách sạn…
- Độ tin cậy và chất lượng cao, do các thiết bị được lắp ráp, chế tạo toàn bộ tại
nhà máy.
- Khả năng bảo dưởng, sửa chữa rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị
tự phát hiện hư hỏng chuyên dùng cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại trung
tâm qua internet.
- Hệ thống VRV có 3 kiểu dàn nóng: một chiều, hai chiều bơm nhiệt và thu hồi
nhiệt và có 9 kiểu dàn lạnh khác nhau với tối đa 6 cấp công suất lạnh rất đa dạng và
phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu cấu trúc khác nhau đáp ứng tính thẩm
mỹ đa dạng của khách hàng.
1.4.1.3. Máy điều hòa nguyên cụm.
Máy điều hòa nguyên cụm là loại máy điều hòa mà tất cả các thiết bị được lắp
gọn thành một tổ hợp duy nhất. Chúng có thể được lắp gọn thành một cục, hai cục hoặc
GVHD: Võ Long Hải
- 12 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
một máy chính với nhiều dàn lạnh. Tùy theo nguyên tắc làm việc mà người ta phân ra
các loại sau:
- Loại thổi gió lạnh trực tiếp vào không gian điều hòa (máy điều hòa lắp mái).
- Loại chuyển tải lạnh bằng không khí qua đoạn ống dẫn ngắn (máy điều hòa
nguyên cụm giải nhiệt nước ).
1.
Máy điều hòa lắp mái.
Máy điều hòa lắp mái là máy điều hòa nguyên cụm có năng suất lạnh trung bình
và lớn. Chủ yếu dùng trong thương nghiệp và công nghiệp. Cụm dàn nóng và dàn lạnh
được gắn liền với nhau thành một khối duy nhất. Do đặc tính của loại máy này nên quạt
dàn lạnh là loại quạt ly tâm cột áp cao. Máy được bố trí ống phân phối gió lạnh và ống
gió hồi. Ngoài khả năng lắp máy trên mái bằng của phòng điều hòa còn có khả năng lắp
máy ở ban công hoặc mái hiên sau đó bố trí đường ống gió cấp và gió hồi hợp lý và
đúng kỹ thuật là được. Với năng suất lạnh từ 14 đến 97 kW và năng suất nhiệt từ 15 đến
85 kW. Các loại máy điều hòa lắp mái đời mới (sản xuất năm 2001) có nhiều ưu điểm
hơn, với máy ném xoắn ốc thì khối lượng nhẹ hơn 10%, gọn hơn 30% và đỡ ồn, rung
hơn so với máy nén Piston truyền thống.
2.
Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước.
Cũng giống như máy điều hòa lắp mái, máy điều hòa nguyên cụm cũng được chế
tạo sẵn ở nhà máy, các thiết bị được bố trí thành một tổ hợp hoàn chỉnh dạng tủ. So với
máy điều hòa lắp mái thì máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước có thêm tháp giải
nhiệt và bơm nước để làm mát cho bình ngưng. Tủ có cửa lấy gió cấp để lắp đường ống
gió phân phối và có cửa gió hồi cũng như cửa lấy gió tươi và các phin lọc trên các đường ống gió. Phía trên dàn bay hơi là quạt ly tâm. Máy có năng suất lạnh tới 370 Kw.
Máy điều hòa nguyên cụm giải nhiệt nước có ưu điểm cơ bản là:
- Vận hành kinh tế trong điều kiện tải thay đổi.
- Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên môn, vận hành, bảo dưởng và vận
chuyển dễ dàng.
GVHD: Võ Long Hải
- 13 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
- Được sản xuất hàng loạt và lắp đặt hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy,
tuổi thọ, mức độ tự động cao và giá thành rẻ, gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống n ước
làm mát và hệ thống ống gió nếu cần là sẵn sàng hoạt động.
- Bố trí dễ dàng cho các phân xưởng sản xuất và các nhà hàng, siêu thị chấp
nhận được độ ồn cao. Có cửa lấy gió tươi.
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Giới thiệu về công trình
1.1.1 Sơ lược về công trình
Địa chỉ :Trường ĐH CÔNG NGHIỆP TPHCM. số 12,phường 4, quận Gò
Vấp,TPHCM
Tòa nhà E nằm trong khuôn viên của trường ĐHCN TPHCM, là nơi làm việc của
ban giám hiệu trường,các phòng ban : p.đào tạo,p.kế hoạch tài chính…và các khoa:k.cơ
bản ,k. mác-lênin…
1.1.2 Quy mô công trình
Nhà E ,trường đh công nghiệp tp hcm là toà nhà 5 tầng với công năng như sau:
Bảng 1.1:công năng các tầng
Tầng
Tầng trệt
Công năng
p.kế hoạch tài chính,p.hành chính,p.đào tạo
Tầng 1
ban giám hiệu
Tầng 2
k.mac-lênin,k.quản trị kinh doanh,k.cơ bản
Tầng 3
k.quốc tế,phòng họp,k.công nghệ và hợp tác
quốc tế.
Hội trường
Tầng 4
1.1.3 Phân tích cấu trúc của công trình
Mặt tiền của công trình quay về hướng Tây còn các mặt còn lại quay về các hướng
Đông, hướngNam, hướng Bắc
Với mỗi tầng của toàn nhà đều được thiết kế có các phòng nhỏ, các văn phòng
được ngăn cách bằng tường gach,chỉ riêng tầng 4 dùng làm hội trường nên ta xem tầng
4 là 1 phòng lớn, để tạo ra môi trường làm việc thoả mái, tiện nghi cho các văn phòng
làm việc và không gian dễ chịu thoáng mát cần trang bị hệ thống điều hòa cho tất cả các
phòng ở mỗi tầng.
Tường xây bằng gạch rỗng ,xây vữa nhẹ dày 200mm có khối lượng riêng ρ=1350
kg/m3 ,hệ số dẫn nhiệt λ=0.5W/m.k ,bên ngoài là lớp vữa trát mặt ngoài có khối lượng
riêng ρ=1600 kg/m3 ,hệ số dẫn nhiệt λ=0.75W/m.k và bên trong là lớp vữa trát mặt
GVHD: Võ Long Hải
- 14 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
trong có khối lượng riêng ρ=1600 kg/m3 , hệ số dẫn nhiệt λ=0.6W/m.k đều có bề dày là
5mm như hình sau.
Hình 1.1 :Cấu tạo tường bao
Công trình sử dụng loại cửa kính trong dày 6mm,phẳng có các giá trị sau:α k=0,15;
ρk=0,08; εk=0,94; τ k =0,77
Dưới đây là các bảng trình bày cấu trúc bao bên ngoài có liên quan đến quá trình
tính tải cho các khu vực điều hòa đã được phân vùng nên sẽ không đề cập đến kính hay
tường đối với khu vực không nằm trong vùng cần điều hòa như toilet,cầu thang,hành
lang…
Bảng 1.2 :Cấu trúc bao cho không gian điều hòa theo hướng Bắc
Khu vực
Hướng bắc
Tầng trệt
Tổng diện tích tường
23,4m2
Tổng diện tích kính
0 m2
Tầng 1
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 2
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 3
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 4
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
GVHD: Võ Long Hải
23,4m2
0 m2
23,4m2
0 m2
23,4m2
0 m2
23,4m2
0 m2
- 15 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Bảng 1.2 :Cấu trúc bao cho không gian điều hòa theo hướng Nam
Khu vực
Hướng nam
Tầng trệt
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
23,4m2
0 m2
Tầng 1
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 2
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 3
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 4
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
23,4m2
0 m2
23,4m2
0 m2
23,4m2
0 m2
23,4m2
0 m2
Bảng 1.2 :Cấu trúc bao cho không gian điều hòa theo hướng Tây
Khu vực
Hướng tây
Tầng trệt
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
GVHD: Võ Long Hải
43,2m2
56,8m2
- 16 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Tầng 1
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 2
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 3
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 4
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
22,6m2
87,4m2
22,6m2
87,4m2
22,6m2
87,4m2
79,2m2
20,8m2
Bảng 1.2 :Cấu trúc bao cho không gian điều hòa theo hướng Đông
Khu vực
Hướng đông
Tầng trệt
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
43,2m2
56,8m2
Tầng 1
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 2
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 3
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
Tầng 4
Tổng diện tích tường
Tổng diện tích kính
22,6m2
87,4m2
22,6m2
87,4m2
22,6m2
87,4m2
79,2m2
20,8m2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
2.1 Chọn thông số
2.1.1 Cấp điều hòa
Khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí ,việc đầu tiên là phải lựa chọn cấp điều
hòa cho hệ thống điều hòa không khí cần tính .Cấp điều hòa không khí thể hiện độ
chính xác trạng thái không khí cần điều hòa của công trình .có ba cấp như sau:
- Hệ thống điều hòa không khí cấp I có độ chính xác nhất
- Hệ thống điều hòa không khí cấp II có độ chính xác trung bình
GVHD: Võ Long Hải
- 17 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
-
Hệ thống điều hòa không khí cấp III có độ chính xác vừa phải
Tùy vào từng trường hợp mà ta chọn cấp độ chính xác cao hay thấp .Khi ta chọn
cấp độ chính xác cao thì kéo theo giá thành trang thiết bị cao ,ngược lại khi ta chọn cấp
độ chính xác vừa phải thì giá thành trang thiết bị cũng vừa phải .Đối với các công trình
như văn phòng,nhà ở ,trường ,trung tâm thương mại…không cần đòi hỏi độ chính xác
cao,nghiêm ngặt như các khu máy tính dữ liệu ,phòng sạch …nên ta chọn cấp điều hòa
không khí là cấp III ,cấp thấp nhất và cũng là phổ biến nhất với các thông số vi khí hậu
cho phép chênh lệch một ít trong phạm vi không quá 17 ngày /năm.
2.1.2 Các thông số vi khí hậu
a) Nhiệt độ,độ ẩm không khí ngoài trời(tN, φN)
Hệ thống điều hòa không khí tại công trình ta chọn là hệ thống cấp III.Theo yêu
cầu thiết kế cảu công trình ,ta có :tN=320C, φN=80%
b) Nhiệt độ ,độ ẩm không khí trong nhà (tT, φT)
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu tT, φT ứng với
trạng thái của không khí trong phòng được biễu diễn bằng điểm T trên đồ thị của không
khí ẩm .Việc chọn giá tT, φT phụ thuộc vào mùa trong năm ,và đặc biệt là phụ thuộc vào
điều kiện công nghệ đối với điều hòa công nghệ:ví dụ như công nghệ sản xuất bia, bánh
kẹo , lên men,phòng sạch…hoặc tính năng sử dụng của công trình đó đối với điều hòa
tiện nghi:ví dụ công trình đó tính năng là khu thương mại ,văn phòng ,cửa hàng,nhà
hàng…Theo yêu cầu thiết kế với giá trị nhiệt độ và độ ẩm trong phòng như sau:
tT=220C, φT=60%
c) Tốc độ không khí lưu chuyển trong phòng :
Tốc độ không khí luân chuyển trong phòng phải thích hợp ,không quá lớn khi nhiệt
độ cấp gió vào phòng là thấp để tránh cho con người bị cảm lạnh ,bay giấy tờ…cũng
không quá thấp vì sẽ không tạo được cảm giác mát mẻ cho không gian điều hòa .Với
nhiệt độ không khí trong phòng tT=220C,tốc độ gió hợp lý là ωk=0,25-0,3 m/s,chọn
ωk=0,25.
2.1.3 Các thông số phục vụ quá trình tính nhiệt thừa ,ẩm thừa và một số thông số
khác
Các hệ số tính toán ktt và hệ số không đồng thời kđt của thành phần thiết bị điện
Q1,phụ tải đènQ2 và nhiệt do con người tỏa ra Q3
Bảng2.1:Hệ số tính toán và hệ số không đồng thời
Thành phần
Hệ số tính toán ktt
Hệ số không đồng thời
Thiết bị điện
1
1
đèn
1
0,85
Nhiệt do người tỏa ra
1
0,9
GVHD: Võ Long Hải
- 18 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
-Công trình này sử dụng kính loại kính trong dày 6mm,phẳng có các giá trị
sau:αk=0,15; ρk=0,08; εk=0,94; τ k =0,77
- Văn phòng làm việc với lượng người ra vào trong 1 giờ là tương đối ít nên ta chọn
lượng không khí lọt qua cửa là Vc=3m3/người.
-Các thông số kinh nghiệm về lượng gió tươi cần cấp,phân bố mật độ người ,công suất
đèn :
Bảng 2.2 :các thông số yêu cầu thiết kế
Khu vực
Gió tươi
Mật độ người Công suất chiếu sáng
m3/h.người
m2/người
w/m2
Tầng trệt,1,2,3,4
Tầng 5(hội trường)
25
18,3
9,45
0,72
22,2
3,33
2.2 Lựa chọn sơ đồ nhiệt,các công thức xác định năng suất thiết bị
- Để tận dụng nhiệt của không khí thải ,nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng ,và tiết kiệm
điện năng .ta chọn sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp .Đây là sơ đồ có thực hiện hồi một
phần gió từ không gian điều hòa và lấy một lượng gió tươi cần thiết bên ngoài vào thiết
bị xử lý nhiệt rồi sau đó thổi vào phòng .
- Nguyên lý làm việc như sau: không khí bên ngoài trời có trạng thái N(t N, φN) với lưu
lượng GN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1,được đưa vào buồn hòa trộn 3 để hòa trộn
với không khí hồi có trạng thái T(tT, φT) với lưu lượng GT từ các miệng
hồi gió 2.hỗn hợp hòa trộn có trạng thái C sẽ được đưa đến thiết bị xử lý 4.Tại đây hỗn
hợp không khí se được xử lý theo một chương trình định sẵn đến trang thái O và được
quạt 5 vận chuểyn theo kênh gió 6 vào phong 8. Không khí sau khi ra khỏi miệng thổi 7
có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái từ
V đến T. Sau đó một phần không khí được thải ra ngoài qua cửa thải gío 12 và mộ phần
lớn được quạt hồi gió 11 hút về qua các miệng hút 9 theo kênh hồi gió 10.
GVHD: Võ Long Hải
- 19 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT LẠNH
(TÍNH NHIỆT THỪA VÀ ẨM THỪA CỦA CÔNG TRÌNH)
Tính nhiệt của công trình là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi
vào không gian cần điều hòa. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ
công suất để thải nó trở lại môi trường nóng,đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định
giữa các phòng lạnh và không khí bên ngoài
Mục đích cuối cùng của việc tính nhiệt là để xác định năng suất lạnh của máy lạnh
cần lắp cho công trình
Trong đồ án này có sử dụng một số bảng thông số kinh nghiệm trong giáo trình của cô
TÂM THANH(TL-1)
3.1 Tính nhiệt thừa QT
8
Q T = ∑ Q i ,KW
i =1
Trong đó QT là tổng nhiệt thừa và Qi là tổng nhiệt thành phần,KW
3.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1
a) Nhiệt tỏa ra từ thiết bị động cơ Q11:
Do trong công trình không sử dụng động cơ điện nên Q11=0
GVHD: Võ Long Hải
- 20 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
b) Nhiệt tỏa ra từ thiết bị điện Q12:
Các thiết bị điện sinh hoạt như:ti vi,máy tính,máy fax,máy in...cũng tỏa nhiệt
Công thức tính giá trị nhiệt tỏa ra từ các thiết bị điện:
Q12 = ∑ N i k tt k đt
Trong đó :Ni-công suất của thiết bị thứ i,KW
Ktt-hệ số tính toán bằng tỷ số giữa công suất làm việc thực với công suất
định mức,ta lấy Ktt=1
Kđt-hệ số đồng thời,ở đây Kđt=0,7
Bảng giá trị nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị điện
Khu vực
n, số máy
Kđt
Ni, KW Q12,KW
Tầng trệt
3,85
p.kh tài chính
10
0,7
0,25
1,75
p.hành chính
2
0,7
0,25
0,35
p.đào tạo
10
0,7
0,25
1,75
Tầng 1
1,05
Ban giám hiệu
6
0,7
0,25
1,05
Tầng 2
2,625
k.mac-lenin
5
0,7
0,25
0,875
k.q t kinh doanh
5
0,7
0,25
0,875
k.cơ bản
5
0,7
0,25
0,875
Tầng 3
2,625
k.công nghệ và
5
0,7
0,25
0,875
hợp tác quốc tế.
phòng họp
5
0,7
0,25
0,875
k.quốc tế
5
0,7
0,25
0,875
Tầng 4
0,7
Hội trường
10(loa,âm li) 0,7
0,1
0,7
3.1.2 Nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2
Đèn sử dụng ở đây là đèn huỳnh quang, để tính nhiệt do đèn tỏa rat a sử dụng công
thức:
Q2=kđt.F.qs.10-3,KW
Trong đó , kđt là hệ số sử dụng không đồng thời,F là diện tích của các phòng ở các tầng
(m2),qs là công suất chiếu sáng (W/m2) , tra bảng ta có : từ tầng trệt đến tầng 3 qs= 23
W/m2, tầng 4 qs= 8,8 W/m2.áp dụng công thức trên ta tính được bảng sau:
Khu vực
Tầng trệt
GVHD: Võ Long Hải
Giá trị nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo
kđt
F,m2
qs ,W/m2
- 21 -
Q2 ,KW
4,38
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
p.kh tài chính
p.hành chính
p.đào tạo
Tầng 1
Ban giám hiệu
Tầng 2
k.mac-lenin
k.q t kinh doanh
k.cơ bản
Tầng 3
k.công nghệ và
hợp tác quốc tế.
phòng họp
k.quốc tế
Tầng 4
Hội trường
0,85
0,85
0,85
74,7
74,7
74,7
23
23
23
1,64
1,64
1,64
0,85
225
23
0,85
0,85
0,85
74,7
74,7
74,7
23
23
23
4,398
4,398
4,38
1,64
1,64
1,64
0,85
74,7
23
4,38
1,64
0,85
0,85
74,7
74,7
23
23
1,64
1,64
0,85
225
8,8
1,683
1,683
3.1.3 Nhiệt do người tỏa ra Q3
Với loại hình hoạt động ,đi đứng chậm rãi và lao động trí óc thì giá trị nhiệt toàn phần
là 130W/người,với tầng 1 là tầng làm việc cảu ban giám hiệu là loại hình hoạt động
chậm rãi và im lặng nên ta chọn giá trị nhiệt toàn phần là 120W/người,với tầng 4 là hội
trường thì giá trị nhiệt toàn phần là 100w/người.
Nhiệt do người tỏa ra được tính như sau:
Q3=n.q.10-3,KW
Trong đó n là số người có trong phòng và q là tổng nhiệt hiện,nhiệt ẩn do người tỏa
ra,KW/người.áp dụng công thức trên ta có giá trị nhiệt Q3 như sau
Khu vực
Tầng trệt
p.kh tài chính
p.hành chính
p.đào tạo
Tầng 1
Ban giám hiệu
GVHD: Võ Long Hải
Giá trị nhiệt Q3,KW
Diện tích Mật độ
Kđt
m2
m2/người
0,9 74,7
0,9 74,7
0,9 74,7
9,45
9,45
9,45
0,9 225
9,45
- 22 -
q, W/người
Q3,KW
130
130
130
2,772
0,924
0,924
0,924
120
2,75
2,75
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Tầng 2
k.mac-lenin
k.q t kinh doanh
k.cơ bản
Tầng 3
k.công nghệ và
hợp tác quốc tế.
phòng họp
k.quốc tế
Tầng 4
Hội trường
0,9 74,7
0,9 74,7
0,9 74,7
9,45
9,45
9,45
130
130
130
0,9 74,7
9,45
130
0,9 74,7
0,9 74,7
9,45
9,45
130
130
0,9 225
0,72
100
2,772
0,924
0,924
0,924
2,772
0,924
0,924
0,924
28,125
28,125
3.1.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4 và nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5.
Vì đây là khu văn phòng làm việc , xem như không có thành phần nguồn nhiệt này,nên
Q4=Q5=0 KW
3.1.5 Nhiệt do bức xạ mặt trời mang vào phòng Q6
a) Nhiệt do bức xạ mặt trời qua cửa kính Q61
trong công trình này sử dụng kính trong 6mm,phẳng có αk=0,15; ρk=0,08; εk=0,94;
τ k=0,77,bên trong không có rèm che.
Ta có công thức :
Q61=Fk.R.εc.εđs . εmm. εkh. εk. εm.10-3 ,KW
Với:
Fk:diện tích bề mặt kính
R: nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng,lấy R tương ứng với giá trị R max,
tp hcm thuộc 10 vĩ độ Bắc,tra bảng ta có: Rmax bắc=158;Rmax nam=387;
Rmax đông=517; Rmax tây=517,W/m2.
εc: hệ số tính đến độ cao H so với mực nước biển,ta lấy εc=1
εđs:hệ số xét tới ảnh hưởng của nhiệt độ đọng sươngvà nhiệt độ 200c
Với , t N = 320 C ; ϕ N = 80% ta có t s ≈ 280 C ,Vậy
ε đs= 1 − 0,13
28 − 20
= 0,896
10
ε mm:hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù,xem trời không mây nên ε mm=1
ε kh:hệ số xét tới ảnh hưởng cảu khung kính.Khung kim loại nên ε kh=1,17
ε k :hệ số kính phụ thuộc vào màu sắc và loại kính,tra bảng ta có ε k =0,94
ε m: hệ số mặt trời .không có rèm che nên ε m=1
Chọn thời gian hoạt động của nhà E là 7h sáng đến 5h chiều.
Khối lượng tính cho 500kg/m2, tra bảng ta có : nt max bắc=0,8 (lúc 5h chiều);nt max
nam=0,39(lúc 9h sáng);nt max tây=0,30( lúc 3h chiều);nt max đông=0,51(lúc 12h trưa)
Ta có diện tích kính theo các hướng của các tầng như sau:
Diện tích kính theo các hướng của các tầng,m 2
Khu vực
Hướng bắc
Hướng nam
Hướng tây
Hướng đông
GVHD: Võ Long Hải
- 23 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Tầng trệt
Tầng 1
Tầng 2
Tầng 3
Tầng 4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
56,8
87,4
87,4
87,4
20,8
56,8
87,4
87,4
87,4
20,8
Do ở hướng bắc và hướng nam diện tích kính bằng 0 nên nhiệt bức xạ mặt trời theo 2
hướng bắc,nam cung bằng 0.
Ta có bảng giá trị nhiệt bức xạ mặt trời xâm nhập vào các tầng theo các hướng còn lại
như sau:
Nhiệt bức xạ mặt trời theo hướng tây ở các tầng,kw
2
Khu
nt Fk,m
R
εc
εđs
εmm
εkh
εk
εm
Q61tây
vực
W/m2
,KW
Tầng 0,30 56,8
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
8,681
trệt
Tầng 0,30 87,4
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
13,358
1
Tầng 0,30 87,4
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
13,358
2
Tầng 0,30 87,4
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
13,358
3
Tầng 0,30 20,8
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
3,179
4
Nhiệt bức xạ mặt trời theo hướng đông ở các tầng,kw
Khu
nt Fk,m2 R
εc
εđs
εmm
εkh
εk
εm
Q61đông
2
vực
W/m
,KW
Tầng 0,30 56,8
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
8,681
trệt
Tầng 0,30 87,4
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
13,358
1
Tầng 0,30 87,4
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
13,358
2
Tầng 0,30 87,4
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
13,358
3
Tầng 0,30 20,8
517
1
0,896 1
1,17
0,94
1
3,179
4
Vậy ta có tổng thành phần nhiệt bức xạ qua cửa kính ở các tầng như trong bảng sau:
Khu vực
Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính,kw
Hướng bắc
Hướng nam Hướng tây
Hướng đông Q61,kw
GVHD: Võ Long Hải
- 24 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
Tính toán, thiết kế hệ thống ĐHKK VRV tại nhà E trường ĐHCN TPHCM.
Tầng trệt
Tầng 1
Tầng 2
Tầng 3
Tầng 4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
8,681
13,358
13,358
13,358
3,179
8,681
13,358
13,358
13,358
3,179
17,362
26,716
26,716
26,716
6,358
b)Nhiệt do bức xạ mặt trời truyền nhiệt qua trần mái Q62:
Ta có công thức tính giá trị nhiệt do bức xạ mặt trời truyền nhiệt qua trần mái:
Q62=F.k. ϕ . ∆t ,W ,(TL-1)
Trong đó:
F:là diện tích,lấy diện tích đúng băng diện tích tầng 4
K: là hệ số truyền nhiẹt qua mái,W/m2K. ở trên tầng 4 là sân thượng,xem
cấu tạo sàn sân thượng gồm:trên cùng là lớp bitum dày δ 1= 3mm có hệ số dẫn nhiệt
λ 1= 0,07W / m.K ;kế đến là lớp gạch cách nhiệt dày δ 2= 50mm có hệ số dẫn nhiệt
λ 2 = 0,14W / m.K ;kế đến là lớp vữa ximăng dày δ 3= 5mm có hệ số dẫn nhiệt λ 3 = 0,8W / m.K
;kế đến là sàn bê tông cốt thép dày δ 4= 200mm có hệ số dẫn nhiệt λ 4 = 1,33W / m.K ;kế đến
là lớp đệm không khí dày δ 5= 950mm có hệ số dẫn nhiệt λ 5 = 0,0267W / m.K ;và cuối cùng
là lớp thạch cao δ 6= 10mm có hệ số dẫn nhiệt λ 6 = 0,233W / m.K
Cấu tạo sàn sân thượng
Ta có hệ số truyền nhiệt qua sàn sân thượng như sau:
1
1
=
1
δ
1 ,W/m2.K
R0
+∑ i +
αT
λi α N
1
k=
≈ 0,0275,W / m 2 .K
1 0,003 0,05 0,005 0,2
0,95
0,01 1
+
+
+
+
+
+
+
10 0,07 0,14
0,8 1,33 0,0267 0,233 20
k=
GVHD: Võ Long Hải
- 25 -
SVTH: Nguyễn Văn Sỹ
Phạm Ngọc Chương
