Đề tài thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà văn phòng cho thuê số 4 láng hạ hà nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (473.67 KB, 86 trang )
Luận văn tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
1 - Em xin cam đoan bản đồ án này do em độc lập nghiên cứu tính toán và thiết
kế dưới sự hướng hẫn của thầy giáo PGS TS Nguyễn Đức Lợi.
2 - Để hoàn thành bản đồ án này, em chỉ sử dụng những tài liệu đã ghi trong
mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất cứ tài liệu nào khác mà không
được liệt kê ở tài liệu tham khảo.
Nếu sai, em xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Hà Nội, tháng 11 năm 2007.
Sinh viên thực hiện:
Đinh Thanh Hùng
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
1
Luận văn tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Được sự phân công của các thầy trong bộ môn Kỹ thuật lạnh - Trường đại học
Nha Trang, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS TS Nguyễn Đức Lợi - Viện KH
& CN Nhiệt Lạnh Trường ĐHBK Hà Nội em được giao thực hiện đề tài tốt nghiệp:
“ Thiết kế hệ thống Điều hòa không khí cho tòa nhà văn phòng cho thuê số 4 Láng
Hạ - Hà Nội ”. Trong quá trình làm đồ án, do còn hạn chế về chuyên môn và kiến
thức thực tế nên bản đồ án này chỉ dừng ở mức độ ban đầu của việc thiết kế một hệ
thống điều hòa không khí và chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Em rất
mong sự đóng góp của các thầy cô cùng toàn thể các bạn để đề tài của em được
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật lạnh - Trường
ĐH Nha Trang, thầy giáo PGS TS Nguyễn Đức Lợi - Trường ĐHBK Hà Nội và Ban
giám đốc, các anh, các chú trong Công ty cổ phần Việt Kim - chi nhánh Hà Nội là
đơn vị nơi em thực tập tốt nghiệp đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Hà Nội, tháng 11 năm 2007.
Sinh viên thực hiện:
Đinh Thanh Hùng
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
2
Luận văn tốt nghiệp
MỤC LỤC
................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ, GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
VÀ CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN.........................................................................4
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
3
Luận văn tốt nghiệp
CHƯƠNG 1: Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ, GIỚI
THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH
TOÁN
Ngay từ thời xa xưa con người đã luôn tìm cách để sinh tồn chống lại thiên
nhiên khắc nghiệt, đã biết đốt lửa để sưởi ấm vào mùa đông giá rét, sống ở sâu
trong hang đá để tránh cái nắng gay gắt của mùa hè. Nhưng phải đến đầu thế kỷ 20
thì lý thuyết về điều hoà không khí mới thực sự phát triển, hoàn thiện và ngày nay
đã trở thành một phần quan trọng trong kỹ thuật và đời sống của con người trên thế
giới.
1.1.Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
1.1.1. Tầm quan trọng của điều hoà không khí đối với con người
Tất cả các nước trên thế giới, dù ở vùng hàn đới hay nhiệt đới đều phải cần đến
điều hoà không khí để tạo ra một môi trường tiện nghi, đảm bảo chất lượng cuộc
sống.
Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm có gió mùa và gió phơn Tây
Nam, nhiệt độ trung bình năm và độ ẩm tương đối khá cao. Với nhiệt độ và độ ẩm
cao đó cộng vào đó là bức xạ mặt trời qua cửa kính, nhất là những tòa nhà kiến trúc
hiện đại có diện tích cửa kính rất lớn, bên trong lại có nhiều nguồn tỏa nhiệt, tỏa ẩm
khác như người, thiết bị chiếu sáng, thiết bị điện - điện tử… làm cho nhiệt độ và độ
ẩm không khí trong phòng tăng cao, vượt xa giới hạn tiện nghi nhiệt đối với con
người. Để đảm bảo cho con người có một môi trường thoải mái thì chỉ có điều hòa
mới giải quyết được vấn đề nêu trên.
Ngày nay ta có khó thể hình dung được nếu không có điều hòa không khí trong
các tòa nhà cao tầng, công sở, khách sạn, nhà hát… thì các công trình đó có phát
huy được hết hiệu quả sử dụng của nó hay không. Nền kinh tế nước ta hiện nay đã
có những bước tiến đáng kể, đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện, nhiều
gia đình ở các đô thị cũng đã thấy được sự cần thiết phải lắp đặt hệ thống điều hòa
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
4
Luận văn tốt nghiệp
không khí trong ngôi nhà của mình để đảm bảo một môi trường vi khi hậu bên
trong phù hợp với điều kiện vệ sinh, đảm bảo sức khỏe.
Trong ngành y tế, nhiều bệnh viện cũng trang bị hệ thống điều hòa không khí
trong các phòng điều trị bệnh nhân để tạo ra môi trường vi khí hậu tối ưu giúp cho
người bệnh nhanh chóng hồi phục sức khỏe. Điều hòa không khí tạo ra các phòng vi
khí hậu nhân tạo với độ trong sạch tuyệt đối của không khí và nhiệt độ, độ ẩm được
khống chế ở mức tối ưu để tiến hành các quá trình y học quan trọng như nuôi cấy
vacxin, bảo quản mô, phẩu thuật…
Mặc dù chi phí lắp đặt hệ thống điều hòa không khí là khá tốn kém nhưng nhu
cầu về điều hòa không khí để phục vụ cho sinh hoạt bảo vệ sức khỏe cho con người
là quá rõ ràng không thể phủ nhận.
1.1.2. Tầm quan trọng của điều hòa không khí đối với sản xuất
Nền công nghiệp hiện đại rất cần môi trường không khí với thành phần và các
thông số vật lý như nhiệt độ, độ ẩm thích hợp để thực hiện các quá trình công nghệ.
Trong công nghiệp ngành điều hoà không khí đã có những bước tiến nhanh
chóng. Ngày nay người ta không thể tách rời kỹ thuật điều tiết không khí với các
ngành như cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử và vi điện tử, kỹ thuật phim ảnh, máy
tính điện tử, kỹ thuật quang học…Để đảm bảo chất lượng cao của các sản phẩm, để
đảm bảo các máy móc, thiết bị làm việc bình thường cần có những yêu cầu nghiêm
ngặt về các điều kiện và thông số của không khí như thành phần, độ ẩm, nhiệt độ,
độ chứa bụi và các hoá chất độc hại… Ví dụ như trong công nghiệp kỹ thuật điện
thì để sản xuất được dụng cụ điện cần không chế nhiệt độ trong khoảng từ 20 oC đến
22oC, độ ẩm từ 50 đến 60%.
Trong ngành cơ khí, chế tạo dụng cụ đo lường, dụng cụ quang học, độ trong
sạch và ổn định của nhiệt độ và độ ẩm là điều kiện quyết định cho chất lượng, độ
chính xác và độ bền của sản phẩm. Nếu các linh kiện, chi tiết của máy đo, kính
quang học được chế tạo trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm không ổn định làm cho độ
co dãn khác nhau về kích thước của chi tiết sẽ làm giảm độ chính xác của máy móc.
Bụi xâm nhập vào bên trong máy sẽ làm tăng độ mài mòn giữa các chi tiết và dụng
cụ chóng hư hỏng, chất lượng giảm sút rõ rệt.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
5
Luận văn tốt nghiệp
Trong công nghiệp sợi và dệt, điều hòa không khí có ý nghĩa quan trọng. Khi độ
ẩm không khí cao, độ dính kết, ma sát giữa các xơ bông sẽ lớn và quá trình kéo sợi
sẽ khó khăn, ngược lại độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sợi dễ bị đứt, năng suất kéo sợi sẽ
bị giảm.
Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, nhiều quá trình công nghệ đòi hỏi phải
có môi trường không khí thích hợp. Nếu độ ẩm quá thấp sẽ làm cho sản phẩm khô
hanh, giảm khối lượng và chất lượng sản phẩm. Ngược lại nếu độ ẩm quá cao cộng
với nhiệt độ cao thì đó là môi trường tốt để vi sinh vật phát triển làm giảm chất
lượng hoặc phân huỷ sản phẩm. Bên cạnh đó lượng nhiệt và hơi ẩm toả ra bên trong
phân xưởng tương đối lớn, thường xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết
cấu bao che hoặc bề mặt thiết bị, máy móc gây mất vệ sinh và tạo điều kiện cho vi
khuẩn, vi sinh vật phát triển. Tất cả những vấn đề bất lợi đó đều có thể giải quyết
được bằng hệ thống điều hoà không khí.
Trong công nghiệp chế biến và sản xuất chè đen, quá trình vò che, ủ lên men có
tác dụng làm cho chất dinh dưỡng trong lá chè tiếp xúc với không khí và oxy hoá
kết hợp với các quá trình biến đổi sinh hoá khác tạo ra các axit amin, giữ màu sắc
và hương vị thơm ngon của chè. Các quá trình này đòi hỏi phải tiến hành ở điều
kiện mát mẻ và độ ẩm cao.
Công nghiệp chế biến thuốc lá và sản xuất thuốc điếu có đạt được năng suất và
chất lượng hay không là nhờ một phần quan trọng vào hệ thống điều hoà không khí.
Thuốc lá là một loại nguyên liệu rất nhạy cảm với nhiệt độ và độ ẩm không khí, đặc
biệt là độ ẩm. Nếu như nhiệt độ, độ ẩm không ổn định thì độ dẻo, kích thước của
giấy cuốn cũng như tính chất cơ lí của sợi thuốc cũng thay đổi làm cho máy móc
hoạt động kém hiệu quả và sản phẩm kém chất lượng. Đặc biệt là công đoạn ủ lên
men thuốc lá trước khi thái sợi, nhiệt độ và độ ẩm được duy trì theo một quy trình
chặt chẽ nhất định: thời gian đầu trong 2 ÷ 3 ngày nhiệt độ được nâng dần lên từ
nhiệt độ trung bình đến mức 50 ÷ 60oC, sau đó nhiệt độ giữ không đổi ở mức trên
trong thời gian 6 ÷ 7 ngày, cuối cùng là giai đoạn hạ nhiệt độ từ từ trở về nhiệt độ
bình thường trong khoảng thời gian 2 ÷ 3 ngày. Độ ẩm được khống chế ở mức 90 ÷
95%.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
6
Luận văn tốt nghiệp
Các thông số của môi trường không khí trong các nhà máy sản xuất phim, giấy
ảnh cũng cần được duy trì ở mức nhất định và chặt chẽ bằng hệ thống điều hoà
không khí (Ví dụ việc bảo quản phim cần khống chế nhiệt độ trong khoảng từ 18 oC
đến 22oC, độ ẩm từ 40 đến 60%). Bụi rất dễ bám vào bề mặt phim, giấy ảnh làm
giảm chất lượng sản phẩm. Nhiệt độ cao trong phân xưởng làm nóng chảy lớp thuốc
ảnh phủ trên bề mặt phim và giấy ảnh. Độ ẩm quá thấp gây ra hiện tượng khô vênh,
cong queo của giấy và phim. Ngược lại độ ẩm quá cao làm cho sản phẩm dính bết
vào nhau.
Trong lĩnh vực hàng không: Việc điều tiết không khí cho máy bay (đặc biệt cho
buồng lái) cũng trở nên rất quan trọng. Tốc độ máy bay càng cao, buồng lái càng
nóng. Tuy ở độ cao lớn, không khí rất lạnh nhưng do không khí đập vào vỏ ngoài,
động năng biến thành nhiệt năng làm cho máy bay bị bao trùm bởi một lớp không
khí nóng. Hơn nữa, vì phải đảm bảo áp suất trong khoang máy bay bằng áp suất khí
quyển trên mặt đất nên phải nén không khí khí loãng bên ngoài máy bay để cung
cấp cho các khoang. Quá trình nén này cũng làm cho nhiệt độ không khí tăng đáng
kể. Trên máy bay thường có hệ thống nén khí turbin để cung cấp khí nén cho các
động cơ phản lực nên chu trình lạnh nén khí để điều hoà không khí là phù hợp hơn
cả. Ở đây cần trang bị thêm một máy giản nở turbin phù hợp và hiệu quả với các
thiết bị trao đổi nhiệt thích hợp là đã có một hệ thống điều hoà không khí hoàn
chỉnh.
Điều hoà không khí còn tác động mạnh đến sự phát triển của bơm nhiệt, một
loại máy lạnh dùng để sưởi ấm vào mùa đông. Bơm nhiệt thực ra chỉ là một loại
máy lạnh với khác biệt ở 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.
Ở các nước tiên tiến các chuồng trại chăn nuôi của công nghiệp sản xuất thịt sữa
được điều hoà không khí để có thể đạt được tốc độ tăng trọng cao nhất vì gia súc và
gia cầm có khoảng nhiệt độ và độ ẩm thích hợp để tăng trọng và phát triển. Ngoài
khoảng nhiệt độ đó, quá trình phát triển và tăng trọng giảm xuống và nếu vượt qua
giớ hạn nhất định chúng có thể bị sút cân hoặc bệnh tật.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
7
Luận văn tốt nghiệp
Đối với văn phòng làm việc như đã giới thiệu ở trên. Toà nhà là một công trình
lớn và đẹp với các trang thiết bị hiện đại, có các yêu cầu cao về vi khí hậu nên việc
lắp đặt một hệ thống điều hoà không khí là rất cần thiết.
1.2. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Trung tâm thương mại và văn phòng cho thuê số 4 Láng Hạ là một toà nhà hiện
đại cao 15 tầng có diện tích mặt bằng là 760 m 2 với hướng chính là hướng Đông
Nam. Toà nhà được xây dựng để cho thuê làm văn phòng làm việc. Đây là một
công trình điều hoà tiện nghi, có nhu cầu điều hoà không khí về cả mùa hè và mùa
đông.
Tầng 1 của toà nhà có 3 khu vực cần điều hoà, đó là:
- Phòng làm việc: Phòng làm việc của tầng 1 có diện tích 505 m 2, các cửa sổ
kính chủ yếu được bố trí ở 3 hướng đó là hướng Đông Bắc, hướng Đông Nam và
Tây Bắc. Ngoài ra còn một cửa ra vào thông với cầu thang thoát hiểm.
- Hành lang thang máy: Hành lang thang máy có diện tích 23 m 2, có 1 cửa ra
vào thông sang khu vệ sinh và 2 cửa thông sang khu vực làm việc.
- Phòng quản lý: Phòng quản lý có diện tích 17 m 2, có 1 cửa sổ kính hướng
Tây Bắc và một cửa ra vào thông với sảnh. Phòng phuc vụ cho công tác quản lý toà
nhà.
Tầng 2, 3 có 2 khu vực cần điều hoà, đó là:
- Phòng làm việc: Phòng làm việc của tầng 2 có diện tích 528 m 2, các cửa sổ
kính được bố trí cả bốn hướng nhưng chủ yếu là hướng Đông Bắc và hướng Đông
Nam. Ngoài ra phòng có một cửa ra vào thông với cầu thang thoát hiểm.
- Hành lang thang máy: Hành lang thang máy có diện tích 28 m 2, có 2 cửa ra
vào thông sang khu vệ sinh và 1 cửa thông sang khu vực làm việc.
- Phòng quản lý: Phòng quản lý có diện tích 40 m 2, cửa sổ kính được bố trí ở
hai hướng đó là hướng Tây Nam và hướng Tây Bắc, ngoài ra phòng có một cửa ra
vào thông với sảnh. Phòng phuc vụ cho công tác quản lý toà nhà.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
8
Luận văn tốt nghiệp
Tầng 4 có 2 khu vực cần điều hoà:
- Phòng làm việc: Phòng làm việc của tầng 2 có diện tích 528 m 2, các cửa sổ
được bố trí cả bốn hướng nhưng chủ yếu là hướng Đông Bắc và hướng Đông Nam.
Ngoài ra phòng có một cửa ra vào thông với cầu thang thoát hiểm.
- Hành lang thang máy: Hành lang thang máy có diện tích 28 m 2, có 2 cửa ra
vào thông sang khu vệ sinh và 1 cửa thông sang khu vực làm việc.
- Phòng quản lý: Phòng quản lý có diện tích 40 m 2, cửa sổ kính được bố trí ở
hai hướng đó là hướng Tây Nam và hướng Tây Bắc, ngoài ra phòng có một cửa ra
vào thông với sảnh. Phòng phuc vụ cho công tác quản lý toà nhà.
Tầng 5 đến tầng 14 có 2 khu vực cần điều hoà:
- Phòng làm việc: Phòng làm việc của tầng 2 có diện tích 528 m 2, các cửa sổ
kính được bố trí cả bốn hướng nhưng chủ yếu là hướng Đông Bắc và hướng Đông
Nam. Ngoài ra phòng có một cửa ra vào thông với cầu thang thoát hiểm.
- Hành lang thang máy: Hành lang thang máy có diện tích 28 m 2, có 2 cửa ra
vào thông sang khu vệ sinh và 1 cửa thông sang khu vực làm việc.
- Phòng quản lý: Phòng quản lý có diện tích 40 m 2, cửa sổ kính được bố trí ở
hai hướng đó là hướng Tây Nam và hướng Tây Bắc, ngoài ra phòng có một cửa ra
vào thông với sảnh. Phòng phuc vụ cho công tác quản lý toà nhà.
Tầng 15 có 2 khu vực cần điều hoà:
- Phòng làm việc: Phòng làm việc của tầng 15 có diện tích 150 m 2, các cửa sổ
kính được bố tri ở hai hướng đố là Đông Nam và Tây Nam.
- Hội trường: Hội trường có diện tích 293 m2, các cửa sổ kính được bố trí ở hai
hướng đó là hướng Đông Bắc và hướng Tây Bắc. Ngoài ra còn có một cửa ra vào
thông với cầu thang thoát hiểm. Phòng phục vụ cho các buổi họp, hội thảo của toà
nhà.
- Phòng quản lý: Phòng quản lý có diện tích 40 m 2, cửa sổ kính được bố trí ở
hai hướng Tây Bắc, ngoài ra phòng có một cửa ra vào thông với sảnh. Phòng phuc
vụ cho công tác quản lý toà nhà.
Các nguồn nhiệt ở đây chủ yếu là do người toả ra, do tổn thất nhiệt từ bên ngoài
truyền vào nhà và ở một số phòng có sự toả nhiệt của các thiệt bị điện, điện tử.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
9
Luận văn tốt nghiệp
Hệ thống điều hoà không khí cần phục vụ cho toàn bộ các gian phòng nói trên từ
tầng 1 đến tầng 15. Hệ thống điều hoà không khí ở đây phải đảm bảo được tiện
nghi, thoả mãn yêu cầu vi khí hậu nhưng không làm ảnh hưởng đến kết cấu xây
dựng và trang trí nội thất bên trong của toà nhà cũng như cảnh quan xung quanh.
1.3.TÍNH CHỌN CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN
1.3.1.Chọn cấp điều hoà không khí
Căn cứ theo mức độ tin cậy và tính kinh tế của hệ thống điều hoà không khí mà
người ta chia ra làm 3 cấp điều hoà không khí:
- Hệ thống điều hoà không khí cấp 1 duy trì các thông số trong nhà với mọi
phạm vi biến thiên nhiệt độ ngoài trời từ nhiệt độ cực tiểu (mùa lạnh) đến nhiệt độ
cực đại (mùa nóng). Hệ thống điều hoà không khí cấp 1 có độ tin cậy rất cao nhưng
giá thành lớn nên chỉ sử dụng trong những trường hợp đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm
nghiêm ngặt và độ tin cậy cao.
- Hệ thống điều hoà không khí cấp 2 duy trì được các thông số trong nhà ở một
phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 200 h trong một năm, điều đó có nghĩa
là thông số trong nhà có thể cho phép sai lệch so với chế độ tính toán khi có biến
thiên nhiệt ẩm ngoài trời cực đại hoặc cực tiểu.
- Hệ thống điều hoà không khí cấp 3 duy trì được các thông số trong nhà ở một
phạm vi cho phép với độ sai lệch không quá 400 h trong một năm. Hệ thống điều
hoà không khí cấp 3 có độ tin cậy không cao lắm nhưng rẻ tiền, vì vậy được sử
dụng phổ biến trong các công trình dân dụng như rạp hát, thư viện, hội trường, văn
phòng,… hoặc các nhà máy xí nghiệp không đòi hỏi cao về chế độ nhiệt ẩm.
Trung tâm thương mại và Văn Phòng cho thuê số 4 Láng Hạ là một công trình
dân dụng được sử dụng để làm văn phòng làm việc, không đòi hỏi nghiêm ngặt về
chế độ nhiệt ẩm, các phòng luôn có người ra vào nên việc duy trì chính xác các
thông số nhiệt ẩm trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời là rất khó và trở
nên lãng phí nếu sử dụng hệ thống cấp 1 hoặc hệ thống cấp 2. Hơn nữa với quy mô
công trình như đã giới thiệu thì chi phí đầu tư, lắp đặt và vận hành hệ thống ĐHKK
ở đây chắc chắn sẽ không nhỏ cho nên ta chọn hệ thống điều hoà tiện nghi cấp 3.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
10
Luận văn tốt nghiệp
1.3.2. Thông số tính toán ngoài trời
Công trình được xây dựng tại thành phố Hà Nội, căn cứ vào điều kiện khí hậu
tại nơi đây ta chọn các thông số nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời vào mùa hè theo tiêu
chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992.
Thông số nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời t N, N vào mùa hè được chọn theo
tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992, cụ thể như sau:
- tN = ttbmax (nhiệt độ cực đại trung bình của tháng nóng nhất);
- N = 13-15 (Độ ẩm không khí lấy vào thời điểm 13-15h trong ngày của
tháng nóng nhất).
Theo bảng 1.7 [1] nhiệt độ và độ ẩm của các địa phương dùng để tính toán hệ
thống điều hoà không khí trích từ TCVN 4088-1985 [1] ta có các thông số tính toán
ngoài trời tN, N của công trình cho hệ thống ĐHKK cấp 3 tại Hà Nội như sau:
Bảng 1.1. Thông số tính toán ngoài trời.
Thông số
Mùa
Nhiệt độ tN,
o
C
Hè
32,8
Độ ẩm ϕ N ,
%
66
Entanpy IN,
kJ/kg
Độ chứa ẩm dN,
g ẩm/kg kkk
87,4
21,3
1.3.3. Thông số tính toán trong nhà
Các thông số tính toán trong nhà tT, T cần phải được chọn phù hợp với yêu
cầu vệ sinh và yêu cầu kinh tế.
Mùa nóng ở nước ta không khí có nhiệt độ và độ ẩm khá cao, nên cần xây dựng
các không gian đệm (là khoảng không gian để đảm bảo không có sự chênh lệch
nhiệt độ đột ngột khi ra vào phòng có điều hoà). Các không gian này thường là hành
lang, sảnh …và có nhiệt đô thấp hơn nhiệt độ trong phòng từ 3 ÷ 4 K.
Thông số tính toán trong nhà được chọn theo TCVN 5687-1992 và được giới
thiệu trong bảng 1.2
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
11
Luận văn tốt nghiệp
Bảng 1.2. Thông số tính toán không khí trong nhà.
Không gian
Mùa
Trong nhà
Hè
Nhiệt độ,
0
C
25
Hành lang
Hè
29
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
Thông số
Entanpy
Độ ẩm, %
kJ/kg
65
58,,4
65
71,3
Độ chứa ẩm
g/kg
13,1
18,6
12
Luận văn tốt nghiệp
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG
KHÍ VÀ CHỌN HỆ THỐNG ĐHKK CHO TOÀ NHÀ
Hệ thống điều hoà không khí là tập hợp máy móc, thiết bị, dụng cụ… được kết
nối với nhau thành một hệ thống để tiến hành các quá trình xử lý không khí như làm
lạnh, sưởi ấm, khử ẩm, gia ẩm… điều chỉnh duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ
sạch, khí tươi, sự tuần hoàn không khí trong phòng nhằm đáp ứng nhu cầu về tiện
nghi và công nghệ.
Hệ thống điều hoà không khí rất đa dạng và phong phú, do đó việc phân loại rất
phức tạp. Ở đây xin giới thiệu một số loại hệ thống điều hoà thông dụng.
2.1. HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ CỤC BỘ
Máy điều hoà cục bộ gồm có hai loại chính là máy điều hoà cửa sổ và máy điều
hoà loại tách năng suất đến 7 kW (24000Btu/h). Đây là loại máy nhỏ, hoạt động
hoàn toàn tự động, lắp đặt, vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ
trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻ thích hợp với các căn hộ nhỏ.
Nhược điểm cơ bản của hệ thống là rất khó lắp đặt cho các căn phòng lớn, hội
trường, phân xưởng, các toà nhà cao tầng như khách sạn, văn phòng vì khi đó bố trí
cụm dàn nóng khó khăn và làm mất cảnh quan toà nhà.
2.1.1. Máy điều hoà cửa sổ
Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng suất
lạnh và kích thước cũng như khối lượng. Toàn bộ các thiết bị chính như máy nén,
dàn ngưng, dàn bay hơi, quạt giải nhiệt, quạt dàn lạnh, các thiết bị điều khiển… đều
được lắp đặt trong một vỏ gọn nhẹ.
Ưu nhược điểm của hệ thống điều hoà cửa sổ:
- Chỉ cần cắm điện là máy chạy không cần công nhân lắp đặt có tay nghề cao.
- Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt;
- Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi;
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
13
Luận văn tốt nghiệp
- Nhiệt độ trong phòng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động khá
lớn, độ ẩm tự biến đổi theo nên không khống chế được độ ẩm, điều chỉnh theo
chế độ on-off;
- Khả năng làm sạch không khí kém;
- Độ ồn cao;
- Khó bố trí hơn so với loại hai cụm. Phải đục một khoảng tường rộng bằng
máy. Không lắp được cho phòng không có tường tiếp xúc trực tiếp với ngoài trời;
- Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình. Khó sử dụng cho các toà nhà
cao tầng vì làm mất mỹ quan và phá vỡ kiến trúc.
2.1.2. Máy điều hoà loại tách
Máy điều hoà loại tách bao gồm có hai cụm: Cụm trong nhà và cụm ngoài trời.
Cụm trong nhà gồm dàn lạnh, bộ điều khiển, quạt ly tâm kiểu trục cán. Cụm ngoài
trời gồm lốc, dàn nóng, quạt hướng trục. Hai cụm được nối với nhau bằng đường
ống gas đi và về. Ống xả nước ngưng từ dàn bay hơi ra và đường dây điện đôi khi
được bố trí dọc theo hai đường ống này thành một búi ống.
Máy điều hoà hai và nhiều cụm có nhiều ưu điểm trong đó việc giảm được tiếng
ồn trong nhà rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên được sử dụng rộng rãi trong gia
đình.
Một ưu điểm khác là dễ lắp đặt, dễ bố trí dàn lạnh và dàn nóng, ít phụ thuộc vào
kết cấu của nhà, tiết kiệm diện tích lắp đặt, bảo đảm thẩm mỹ cao.
Nhược điểm chủ yếu là:
+ Không lấy được gió tươi nên cần có quạt lấy gió tươi.
+ Ống dẫn gas dài hơn, dây điện tốn nhiều hơn.
+ Giá thành đắt hơn.
+ Ồn về phía ngoài nhà ảnh hưởng đến các căn hộ bên cạnh.
Khi lắp đặt, thường dàn lạnh cao hơn dàn ngưng nhưng chiều cao không nên quá
3m và chiều dài ống dẫn gas không nên quá 10 m.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
14
Luận văn tốt nghiệp
2.2.HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ GỌN (TỔ HỢP)
2.2.1.Máy điều hoà tách:
a) Máy điều hoà tách không ống gió:
Có thể nói, nhiều máy điều hòa tách của hệ thống điều hòa gọn và của hệ thống
điều hòa cục bộ chỉ khác nhau về cỡ máy hay năng suất lạnh. Do năng suất lạnh lớn
hơn nên kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu dáng
hơn. Cụm dàn nóng có kiểu quạt hướng trục thổi lên trên với 3 mặt dàn. Cụm dàn
lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiều, ngoài loại treo tường, còn có loại treo trần, dấu
trần, kê sàn…đôi khi trong điều hòa thương nghiệp, công nghệ, người ta còn gặp
loại tách đặc biệt cụm dàn nóng chỉ có quạt, còn máy nén lại được lắp cùng với dàn
lạnh.
Ưu nhược điểm của các loại máy này giống như máy cục bộ hai cụm. Nhược
điểm chính của loại máy này là không có khả năng lấy gió tươi nên cần có quạt
thông gió đặc biệt cho các không gian đông người, khi gió lọt qua cửa không đủ
cung cấp ôxi cho phòng.
b) Máy điều hoà có ống gió:
Máy điều hoà tách có ống gió thường gọi là máy điều hoà thương nghiệp kiểu
tách, năng suất lạnh từ 12.000 Btu/h đến 240.000Btu/h. Dàn lạnh được bố trí quạt ly
tâm cột áp cao nên có thể lắp thêm ống gió để phân phối đều gió trong phòng rộng
hoặc đưa gió đi xa phân phối cho nhiều phòng khác nhau.
c) Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa:
Đa số các máy điều hoà tách có máy nén bố trí chung với cụm dàn nóng.
Nhưng một số trường hợp máy nén lại nằm trong cụm dàn lạnh, người ta gọi đó là
máy nén có dàn ngưng đặt xa.
Máy điều hoà dàn ngưng đặt xa cũng có các yêu điểm và nhược điểm của máy
điều hoà tách, nhưng do máy nén bố trí ở cụm dàn lạnh nên độ ồn trong nhà cao.
Chính vì điều đó mà máy điều hoà dàn ngưng đặt xa không thích hợp cho điều hoà
tiện nghi, chỉ dùng loại máy náy cho điều hoà công nghệ hoặc thương nghiệp,
những nơi chấp nhận được độ ồn của máy.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
15
Luận văn tốt nghiệp
2.2.2 Máy điều hoà nguyên cụm:
a) Máy điều hoà lắp mái:
Máy điều hoà lắp mái (Rooftop Air Conditioner) là máy điều hoà nguyên cụm
có năng suất lạnh trung bình và lớn, chủ yếu trong thương nghiệp và công nghiệp.
Cụm dàn nóng và dàn lạnh được gắn với nhau thành một khối duy nhất. 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 đặt máy trên mái của phòng điều hoà còn có khả năng
lắp đặt ở ban công hoặc mái hiên.
Các loại máy điều hoà lắp mái loại đời mới có nhiều ưu điểm hơn như máy nén
xoắn ốc nhẹ hơn 10% và gọn hơn 30% so với máy pittông, làm cho kích thước máy
gọn nhẹ hơn nhiều. Ưu điểm khác của máy xoắn ốc là đỡ rung và ồn nhiều so với
máy nén pittông.
b) Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước:
Do bình ngưng của máy giải nhiệt bằng nước rất gọn nhẹ, không chiếm diện tích
và không gian lắp đặt lớn như giải nhiệt gió nên thường được bố trí cùng máy nén
và dàn bay hơi thành một tổ hợp hoàn chỉnh. Toàn bộ máy và thiết bị lạnh như máy
nén, bình ngưng, dàn lạnh và các thiết bị khác được bố trí gọn vào trong một vỏ
dạng tủ. Do bình ngưng làm mát bằng nước nên máy thường đi kèm với tháp giải
nhiệt và bơm nước. Tủ có cửa gió cấp để lắp đường ống gió phân phối và có cửa gió
hồi cũng như cửa gió tươi, các phin lọc trên các đường ông gió.
Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nước có ưu điểm cơ bản là:
- Được sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy,
tuổi thọ và mức độ tự động cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống
nước làm mát và hệ thống ống gió là có thể hoạt động được.
- Vận hành kinh tế trong điều kiện thay đổi.
- Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên ngành lạnh, vận hành, bảo
dưỡng, vận chuyển dễ dàng.
- Bố trí dễ dàng trong các phân xưởng sản xuất và các nhà hàng, siêu thị chấp
nhận được độ ồn cao.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
16
Luận văn tốt nghiệp
2.3. HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ TRUNG TÂM NƯỚC
2.3.1 Đặc điểm chung:
Hệ thống điều hoà trung tâm nước là hệ thống sử dụng nước lạnh để làm lạnh
không khí qua các dàn trao đổi nhiệt FCU và AHU. Hệ điều hoà trung tâm nước
bao gồm:
- Máy làm lạnh nước (Water Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh thường từ
120C xuống 70C.
- Hệ thống ống dẫn nước lạnh.
- Hệ thống nước giải nhiệt.
- Nguồn nhiệt để sưởi ấm, để điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và sưởi ấm mùa đông
thường do nồi hơi nước nóng hoặc thanh điện trở cung cấp.
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước nóng
FCU (Fan Coil Unit) hoặc AHU (Air Handling Unit).
- Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
- Hệ tiêu âm và giảm âm.
- Hệ thống lọc bụi, thanh trùng và triệt khuẩn cho không khí.
- Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng, điều chỉnh gió tươi, gió
hồi và phân phối không khí, điều chỉnh năng suất lạnh và điều khiển cũng như báo
hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm cơ bản sau:
- Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò
rỉ môi chất lạnh ra ngoài.
- Có thể khống chế nhiệt ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng
rẽ, ổn định và duy trì các điều kiện vi khí hậu tốt nhất.
- Thích hợp cho các toà nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và
mọi kiến trúc mà không làm mất cảnh quan.
- So với ống gió thì ống nước nhỏ hơn, do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu
xây dựng.
-Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu về độ sạch
bụi bẩn, tạp chất và mùi…
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
17
Luận văn tốt nghiệp
- Ít phải bảo dưỡng sửa chữa…
- Năng suất lạnh hầu như khơng bị hạn chế. So với hệ thống điều hồ VRV,
vòng tuần hồn mơi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên dễ kiểm sốt.
Nhược điểm:
- Vì dùng nước làm chất thải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exergy lớn
hơn.
- Cần phải bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU.
- Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạp.
- Lắp đặt và vận hành khó khăn, đòi hỏi cơng nhân vận hành lành nghề.
- Cần định kỳ sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ máy lạnh và các dàn FCU.
8
8
FCU
F CU
FCU
F CU
FCU
6
2
4
1
AHU
7
5
3
Hệ thống nước giải nhiệt
Hệ thốn g máy làm lạn h nước
Hệ thống nước lạnh với FCU
Hình 2.1.Sơ đồ ngun lý hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh bằng nước
1234-
Máy nén.
Dàn ngưng.
Van tiết lưu.
Thiết bị bay hơi.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
5- Bơm nước TGN.
6- Tháp giải nhiệt.
7- Bơm nước lạnh.
8- Bình dãn nở.
18
Luận văn tốt nghiệp
2.3.2. Máy làm lạnh nước (Water Chiller)
a) Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước:
Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước thường là tổ hợp hoàn chỉnh nguyên cụm
bao gồm máy nén, bình ngưng giải nhiệt nước, bình bay hơi và các thiết bị phụ
khác. Tất cả mọi công việc lắp ráp, thử bền, nạp gas đều được tiến hành tại nhà máy
chế tạo nên chất lượng rất cao, chỉ cần nối với hệ thống ống nước giải nhiệt và hệ
thống nước lạnh là máy có thể vận hành được ngay.
Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước thường sử dụng với bơm và tháp giải nhiệt
nước để tiết kiệm nước giải nhiệt.
b) Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió:
Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió chỉ khác với máy làm lạnh nước giải nhiệt
nước ở dàn ngưng tụ làm mát bằng gió. Do khả năng trao đổi nhiệt của dàn ngưng
giải nhiệt gió kém nên diện tích của dàn lớn, cồng kềnh, nên làm cho năng suất lạnh
của tổ hợp máy nhỏ hơn so với máy giải nhiệt nước.
Máy làm lạnh nước giải nhiệt gió có ưu điểm là không cần nước làm mát nên
giảm được hệ thống nước làm mát như bơm, tháp tải nhiệt, đường ống nước. Máy
thường đặt trên mái nên cũng đỡ tốn diện tích sử dụng, tuy nhiên vì trao đổi nhiệt
của dàn ngưng kém nên nhiệt độ ngưng tụ cao hơn, dẫn đến công nén cao hơn và
điện năng tiêu thụ lớn hơn cho một đơn vị lạnh so với máy làm mát bằng nước.
2.4. MÁY ĐIỀU HOÀ VRV
Do các hệ thống ống gió CAV (Constant Air Volume) và VAV (Variable Air
Volume) sử dụng ống gió điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm của phòng quá cồng kềnh, tốn
nhiều không gian lắp đặt, tốn nhiều vật liệu làm đường ống nên hãng Daikin của
Nhật đã đưa ra giải pháp VRV (Variable Refrigerant Volume) là điểu chỉnh năng
suất lạnh qua việc điều chỉnh lưu lượng môi chất. Thực chất là phát triển của máy
điều hoà tách từ mặt năng suất lạnh cũng như số làm lạnh trực tiếp đặt trong các
phòng (lên 8 thậm chí 16 cụm dàn lạnh), tăng chiều cao lắp đặt và chiều dài đường
ống giữa cụm dàn nóng và dàn lạnh để có thể ứng dụng cho các toà nhà cao tầng
như văn phòng, khách sạn. Vì đối với những toà nhà cao tầng từ trước đến nay chỉ
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
19
Luận văn tốt nghiệp
có hệ thống điều hoà trung tâm nước lạnh và ống gió đảm nhiệm, nhưng so với hệ
thống ống gió thì hệ thống ống dẫn môi chất lạnh nhỏ hơn nhiều.
Máy điều hoà VRV có các đặc điểm là:
- Tổ ngưng tụ có một hoặc hai máy nén biến tần (Inverter Compressor) điều
chỉnh theo bậc kết hợp với các máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu on-off
nên có thể điều chỉnh năng suất lạnh từ 0-100% gồm nhiều bậc điều chỉnh, đảm bảo
tiết kiệm năng lượng rất hiệu quả.
- Các thông số vi khí hậu được điều chỉnh, khống chế phù hợp với từng nhu cầu
vùng, kết nối trong mạng điều khiển trung tâm BMS (Building Management
System).
- Các máy VRV có các dãy công suất hợp lý lắp ghép với nhau thành các mạng
đáp ứng nhu cầu năng suất lạnh khác nhau.
- Máy VRV đã giải quyết tốt được vấn đề hồi dầu về máy nén do đó cụm dàn
nóng có thể đặt cao hơn cụm dàn lạnh đến 50 m và các dàn lạnh có thể đặt cách
nhau tới 15 m, đường ống dẫn môi chất lạnh từ cụm dàn nóng đến cụm dàn lạnh xa
nhất tới 150 m tạo điều kiện cho việc bố trí máy dễ dàng hơn trong các nhà cao
tầng.
- Độ tin cậy của chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất lượng
cao.
- Khả năng bảo dưỡng, sửa chữa rất năng động và nhanh chóng giữa 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.
Những lợi thế của hệ thống VRV so với các hệ thống lạnh trung tâm:
- Điều khiển riêng biệt: Hệ thống thông thường điều hoà không khí cho toàn
bộ toà nhà, trái lại hệ thống VRV chỉ làm lạnh riêng rẽ cho từng phòng. Do đó rất lý
tưởng khi thay đổi cách bố trí đối với từng loại cao ốc điển hình và có thể điều
khiển chính xác theo từng mức độ phù hợp với điều kiện của mỗi phòng.
- Tiết kiệm không gian lắp đặt: Hiệu quả không gian được nâng cao do máy
nhỏ gọn, chiều dài ống được kéo dài và khả năng đáp ứng một hệ thống điều hoà
không khí chỉ với tuyến ống đơn.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
20
Luận văn tốt nghiệp
- Mẫu mã đa dạng: Có hai loại, đó là loại 2 chiều và loại chỉ làm lạnh từ 5 HP
đến 48 HP và tăng đều thêm 2 HP. Dàn lạnh có 11 kiểu dáng với tổng cộng 73 loại.
Mang đến sự lựa chọn lớn, đáp ứng hoàn toàn mọi yêu cầu của khách hang.
- Linh hoạt thiết kế:
+ Đường ống dài cho phép linh hoạt hơn khi thiết kế hệ thống.
+ Công nghệ máy nén mới loại bỏ việc cần tính toán đường ống, rút ngắn thời
gian thiết kế.
+ Dễ dàng thay đổi cách bố trí do công suất dàn lạnh có thể đạt đến 130%
công suất dàn nóng.
+ Dàn nóng có thể đặt trên tầng mái mà không làm ảnh hưởng đến thiết kế bên
trong của toà nhà.
- Dễ sử dụng: Máy được thiết kế hoạt động êm và cũng được trang bị thêm
chức năng hoạt động cực êm đặc biệt là vào ban đêm. Bộ điều khiển dễ sử dụng và
có thể điều khiển riêng biệt từng phòng.
- Độ tin cậy tối đa:
+ Chức năng chuẩn đoán giúp kiểm tra và phát hiện các sự cố nhanh chóng và
chính xác.
+ Chức năng tự khởi động lại đảm bảo hệ thống hoạt động lại với chế độ cài
đặt đã định trước ngay cả khi nguồn điện bị tắt.
+ Hệ thống được điều khiển từng phòng riêng biệt nên sự cố xảy ở một dàn
lạnh nào đó không làm gián đoạn hoạt động của cả hệ thống.
- Lắp đặt đơn giản:
+ Thiết bị nhỏ gọn và nhẹ có thể vận chuyển bằng các phương pháp nâng
thông thường.
+ Số lượng ống ít hơn giúp việc bố trí đơn giản hơn, kiểm tra sau khi lắp đặt
không quá phức tạp.
Nhược điểm của hệ thống VRV là không lấy được gió tươi, để cấp gió tươi
cho phòng và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống điều hoà không khí cần bố trí thêm
thiết bị thông gió hồi nhiệt đi kèm. Giá thành hệ thống VRV tương đối cao nên chủ
yếu phục vụ cho điều hoà tiện nghi chất lượng cao.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
21
Luận văn tốt nghiệp
2.5. CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CHO TOÀ NHÀ
Với các ưu nhược điểm của từng hệ thống điều hoà không khí nêu trên và do
đặc điểm của công trình ta chọn hệ thống điều hoà không khí cho toà nhà văn phòng
cho thuê số 4 Láng Hạ là hệ thống điều hoà không khí VRV, giải nhiệt bằng nước.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
22
Luận văn tốt nghiệp
CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM
Sau khi đã xác định được các thông số tính toán trong nhà và ngoài trời, cần xác
lập cân bằng nhiệt cho công trình, vì đó là cơ sở quan trọng nhất liên quan đến việc
chọn phương án điều hoà cho công trình (tức là chọn hệ thống kiểu gì, công suất
máy bao nhiêu và cách bố trí các thiết bị…). Nhiệm vụ tính toán cân bằng nhiệt là
xác định nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT, muốn vậy cần xác định nhiệt toả Q toả và
nhiệt thẩm thấu qua bao che.
Hiện nay có rất nhiều phương án tính toán cân bằng nhiệt ẩm khác nhau nhưng
có hai phương pháp hay dùng là phương pháp truyền thống và phương pháp Carrier.
Phần tính cân bằng nhiệt ở đây được thực hiện theo phương pháp truyền thống.
Do số lượng các phòng nhiều nên không thể trình bày các bước tính cân bằng
nhiệt ẩm cho từng phòng, do đó ở đây chỉ trình bày phương pháp, công thức tính
toán, đồng thời giải thích chi tiết từng thành phần, cách tra số liệu ở bảng nào, sách
tham khảo nào và tính chi tiết một số phòng của tầng 1. Các phòng còn lại được tính
toán tương tự bằng cách lập bảng trong Excel và kết quả tính toán của từng phòng
được lập trong bảng tập hợp kết quả tính toán nhiệt.
Mặt khác tầng 5 đến tầng 14 có kết cấu tương tự giống nhau nghĩa là có số
phòng và diện tích của các phòng, chiều cao của các tầng là như nhau. Do đó chỉ
cần tính cho tầng 5 rồi các tầng còn lại được xác định theo tầng 5.
Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát theo 3.1 [1] có dạng:
Qt = Qtoả + Qtt
Trong đó:
Qt - nhiệt thừa trong phòng, W;
Qtoả - nhiệt toả ra trong phòng, W;
Qtt - nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ,
W.
Ta có:
Qtoả = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
23
Luận văn tốt nghiệp
Q1 - nhiệt toả từ máy móc;
Q2 - nhiệt toả từ đèn chiếu sáng;
Q3 - nhiệt toả từ người;
Q4 - nhiệt toả từ bán thành phẩm;
Q5 - nhiệt toả từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt;
Q6 - nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua kính;
Q7 - nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che;
Q8 - nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa;
Qtt = Q9 + Q10 + Q11 , W
Q9 - nhiệt thẩm thấu qua vách;
Q10 - nhiệt thẩm thấu qua trần (mái);
Q11 - nhiệt thẩm thấu qua nền.
3.2. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT
3.2.1. Nhiệt toả từ máy móc Q1
Phương pháp chung nhất để tính lượng nhiệt do máy móc (thiết bị) toả ra là tính
theo công suất động cơ điện của máy (coi điện năng được biến đổi hoàn toàn thành
nhiệt năng).
1
Q1 = ∑ Nđc. Ktt.Kđt. ( − 1+ KT), W
η
Trong đó:
+ Nđc: Công suất động cơ lắp đặt máy, W
+ Ktt: Hệ số phụ tải
+ Kđt: Hệ số đồng thời
+ KT: Hệ số thải nhiệt
+ η : Hiệu suất làm việc thực tế của động cơ.
Như phần giới thiệu công trình đã nêu trên, toàn bộ các phòng trong nhà đều
được sử dụng vào mục đích làm phòng làm việc và phòng quản lý nên ở đây thường
có hai loại thiết bị toả nhiệt là máy vi tính với công suất N = 250W/chiếc và đèn
chiếu sáng.
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
24
Luận văn tốt nghiệp
Do máy tính là một thiết bị điện tử nên lượng nhiệt nó thải ra có thể lấy đúng
bằng công suất điện của mỗi máy. Vì vậy, các hệ số phụ tải, hệ số thải nhiệt và hiệu
suất đều lấy bằng 1. Mặt khác, do máy tính tại các công sở hiện nay được sử dụng
gần như suốt trong thời gian làm việc (chỉ tắt màn hình khi nghỉ trưa), nên hệ số
đồng thời cũng lấy bằng 1.
Ví dụ tính toán tầng 1:
- Phòng làm việc: Có diện tích 505 m2, đây là phòng bố trí để làm các văn
phòng, có khoảng 101 người làm việc, do đó trong phòng có khoảng 50 máy tính.
Q1lv = 50. 250 = 12500 W
- Phòng quản lý: Có diện tích 17 m 2, đây là phòng bố trí để phục vụ cho công tác
quản lý toà nhà, có khoảng 4 người làm việc, do đó trong phòng có khoảng 4 máy
tính.
Q1ql = 4. 250 = 1000 W
- Hành lang thang máy: Do phòng này không bố trí máy vi tính nên nhiệt toả ra
từ máy bằng 0.
Kết quả tính toán các phòng còn lại được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.1. Nhiệt toả ra do máy móc.
Tầng
1
2÷3
4
5÷14
15
Phòng
Số máy
Phòng làm việc
50
N
W
12500
Ktt
Kđt
KT
η
1
1
1
1
Q1
W
12500
Phòng quản lý
4
1000
1
1
1
1
1000
Phòng làm việc
55
13750
1
1
1
1
13750
Phòng quản lý
4
1000
1
1
1
1
1000
Phòng làm việc
55
13750
1
1
1
1
13750
Phòng quản lý
4
1000
1
1
1
1
1000
Phòng làm việc
55
13750
1
1
1
1
13750
Phòng quản lý
4
1000
1
1
1
1
1000
Phòng làm việc
15
3750
1
1
1
1
3750
Hội trường
10
2500
1
1
1
1
2500
Phòng quản lý
4
1000
1
1
1
1
1000
Đinh Thanh Hùng – K45 Ngành Nhiệt Lạnh
25
