Đồ án điều hòa không khí mặt bằng công ty Hanel

Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

LỜI NÓI ĐẦU

Trong đời sống hằng ngày nhu cầu sinh hoạt cũng như lao động sản xuất
đóng vai trò hết sức quan trọng.vì vậy nhằm đảm bảo cho hoạt động sinh hoạt
cũng như lao động được tốt hơn,chúng ta cần cải thiện môi trường làm việc
nhằm đảm bảo nhiệt độ và không khí trong môi trường làm việc luôn trong lành
va thích hợp.
Trong kì này em được tập thực hiện thiết kế hệ thống điều hòa không khí
VRV cấp gió tươi gián tiếp cho Công Ty Điện Tử HANEL.
Với địa điểm đặt hệ thống điều hòa ở Quảng Ngãi.Với sự hướng giẫn tận tình
của thầy giáo Võ Chí Chính và sự tìm tòi của bản thân nay em đã hoàn thành
nhiệm vụ được giao.Trong quá trình thực hiện thiết kế hệ thống điều hòa không
khí,do những hạn chế về kinh nghiệm cũng như kiến thức bản thân,tài liệu tham
khảo chưa được phong phú.Vì vậy còn nhiều thiếu sót trong quá trình thực hiện
mong thầy Giáo chỉ dạy thêm để em có thật nhiều kiến thức và kinh nghiệm để
sau này phục vụ cho thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2016
Sinh viên thực hiện
MAI VĂN TRUNG

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 1

Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
1.1 Vai trò của ĐHKK
Điều hoà không khí là một ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp,
công nghệ và thiết bị để tạo ra một môi trường không khí phù hợp với công
nghệ sản xuất, chế biến hoặc tiện nghi đối với con người. Ngoài nhiệm vụ duy
trì nhiệt độ trong không gian cần điều hoà ở mức yêu cầu, hệ thống điều hoà
không khí còn phải giữ độ không khí trong không gian đó ổn định ở một mức
qui định nào đó. Bên cạnh đó, cần phải chú ý đến vấn đề bảo vệ độ trong sạch
của không khí, khống chế độ ồn và sự lưu thông hợp lí của dòng không khí.
1.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ bên trong cơ thể con người luôn giữ ở 37 0C. Để có được nhiệt độ
này người luôn sản sinh ra nhiệt lượng. Trong bất kỳ hoàn cảnh nào con người
sản sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn lượng nhiệt cơ thể cần để duy trì ở 37 0C. Vậy
lượng nhiệt dư thừa này cần phải thải vào môi trường không khí xung quanh từ
bề mặt bên ngoài cơ thể người bằng 2 phương thức truyền nhiệt: đối lưu, bức
xạ.
Qua nghiên cứu thấy rằng con người thấy thoả mái dễ chịu khi sống trong
môi trường không khí có nhiệt độ tkk = 22 ÷ 270C.
1.1.2 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối:
Độ ẩm tương đối của không khí φ được tính bằng %, không khí chưa bão
hoà φ <100%, không khí bão hoà φ = 100%. Độ ẩm tương đối của không khí là
yếu tố quyết định tới lượng nhiệt ẩn bay hơi q a từ cơ thể người vào không khí.
Qua nghiên cứu ta thấy con người sẽ cảm thấy dễ chịu khi sống trong môi
trường không khí có độ ẩm tương đối φ = 60 ÷ 75%.

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 2


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

1.1.3 Ảnh hưởng của tốc độ không khí:
Ta biết rằng khi tốc độ không khí tăng, lượng nhiệt toả ra từ cơ thể bằng đối
lưu và bằng bay hơi đều tăng và ngược lại. Qua nghiên cứu ta thấy con người sẽ
cảm thấy dễ chịu khi tốc độ không khí xung quanh khoảng 0,25m/s.
1.1.4 Nồng độ các chất độc hại.
Khi trong không khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn thì nó sẽ có
ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Mức độ tác hại của mỗi một chất tùy
thuộc vào bản chất chất khí, nồng độ của nó trong không khí, thời gian tiếp
xúc của con người, tình trạng sức khỏe ...vv.
Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau: Bụi, khí CO2, SO2, NH3, Clo …
Tuy các chất độc hại có nhiều nhưng trên thực tế trong các công trình dân
dụng chất độc hại phổ biến nhất đó là khí CO2 do con người thải ra trong quá
trình hô hấp. Vì thế trong kỹ thuật điều hoà người ta chủ yếu quan tâm đến nồng
độ CO2.
1.1.5 Độ ồn:
Người ta phát hiện ra rằng khi con người làm việc lâu dài trong khu vực có
độ ồn cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh như: stress, bồn
chồn và gây các rối loạn gián tiếp khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh.
Mặt khác khi độ ồn lớn có thể làm ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công
việc hoặc đơn giản hơn là gây sự khó chịu cho con người.
Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một

hệ thống điều hòa không khí.
1.2 Các hệ thống ĐHKK
1.2.1 Máy điều hoà cục bộ

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 3


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

- Máy điều hoà cửa sổ: tất cả các bộ phận của máy điều hòa đặt trong vỏ
máy. Ưu điểm: gọn, dễ lắp đặt. Nhược điểm là phải đục tường đặt máy nên mất
mỹ quan, máy có năng suất lạnh nhỏ.
- Máy điều hoà tách rời: máy được phân thành 2 mảng: mảng trong nhà
(indoor unit), mảng ngoài trời (outdoor unit). Mảng trong nhà gồm một hay

nhiều khối trong có chứa dàn bốc hơi (dàn lạnh) nên còn gọi là khối lạnh; mảng
ngoài trời chỉ gồm một khối trong có chứa dàn ngưng (dàn nóng) nên gọi là
khối nóng. Máy điều hoà loại này thường có năng suất lạnh nhỏ.
- Máy điều hoà dạng tủ hai khối: một khối trong nhà (khối lạnh) có thể đặt
đứng hoặc treo, môt khối ngoài trời (khối nóng). Loại máy này có năng suất
lạnh vừa và nhỏ.
1.2.2. Máy điều hoà VRV
- Máy điều hoà hoà VRV: về cấu tạo máy VRV giống như máy loại tách rời
nghĩa là gồm hai mảng: mảng ngoài trời và mảng trong nhà ( gồm nhiều khối
trong có dàn bốc hơi và quạt ). Sự khác nhau giữa VRV và dạng tách rời: với
VRV chiều dài và chiều cao giữa khối ngoài trời và trong nhà cho phép rất lớn

(90 m chiều dài lớn nhất giữa dàn nóng và dàn lạnh ).

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 4


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Hình 1.2: Sơ đồ mguyên lý VRV
Vì vậy khối ngoài trời có thể đặt trên nóc nhà cao tầng để tiết kiệm không
gian và điều kiện làm mát giàn ngưng bằng không khí tốt hơn. Ngoài ra máy
điều hoà VRV có ưu việt là khả năng lớn trong việc thay đổi công suất lạnh
bằng việc thay đổi tần số điện cấp cho máy nén, nên tốc độ quay của máy nén

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 5


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

thay đổi và lưu lượng môi chất lạnh cũng thay đổi. Nhược điểm là ống dẫn môi
chất dài nên khó kiểm tra rò rỉ và cần lượng môi chất lạnh nạp vào máy nhiều
hơn.
1.2.3. Máy điều hoà water chiller

Hệ thống điều hòa không khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong đó
cụm máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng
7oC. Sau đó nước được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao
đổi nhiệt gọi là các FCU và AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí. Như vậy trong
hệ thống này nước sử dụng làm chất tải lạnh .
Hệ thống gồm các thiết bị chính sau :
- Cụm máy lạnh Chiller.
- Tháp giải nhiệt đối với máy chiller giải nhiệt bằng nước.
- Bơm nước giải nhiệt
- Bơm nước lạnh tuần hoàn
- Bình giãn nở và cấp nước bổ sung
- Hệ thống xử lý nước
- Các dàn lạnh FCU và AHU
1.2.4 Hệ thống điều hoà trung tâm
Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống trong đó chỉ có một bộ phận xử lý
không khí để tạo ra một dòng không khí lạnh chung cung cấp cho nhiều không
gian cần điều hoà.
+ Ưu điểm của hệ trung tâm: Chỉ cần một bộ phận xử lý không khí cho nhiều
phòng điều hoà nên giá thành thiết bị giảm, tiết kiệm được mặt bằng bố trí máy.

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 6


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

+ Nhược điểm: Chỉ tạo ra một dòng không khí có cùng trạng thái nên không

đáp ứng được nhiều yêu cầu khác nhau của các phòng cần điều hoà, hệ thống có
đường ống dẫn không khí dài và liên thông với nhau, nên tiêu phí nhiều vật liệu
chế tạo ống cùng năng lượng cho quạt và có nguy cơ lây lan hoả hoạn cao.
1.3. Phân tích lựa chọn hệ thống ĐHKK
Qua việc phân tích đặc điểm của từng loại hệ thống điều hòa không khí, ta
nhận thấy rằng hệ thống điều hòa không khí VRV đáp ứng được những yêu cầu
của công trính nên ta chọn hệ thống VRV
Cơ sở chọn:
- Một dàn nóng cho phép lắp đặt với nhiều dàn lạnh với nhiều công suất khác
nhau.
- Tổng năng suất lạnh của các dàn lạnh (Indoor Unit) cho phép thay đổi trong
khoảng lớn ( 50 ÷ 130) % công suất lạnh của các dàn nóng (Outdoor Unit).
- Thay đổi công suất lạnh dễ dàng nhờ thay đổi lưu lượng môi chất tuần hoàn
trong hệ thống thông qua thay đổi tốc độ quay của bộ biến tần.
- Công trình là tòa nhà có nhiều phòng nên mỗi phòng hoạt động độc lập nhau,
nên việc lắp đặt VRV là rất phù hợp cho việc trả tiền điện cũng như tiết kiệm tối
đa cho công trình khi các văn phòng không hoạt động cùng một lúc.
- Mặt khác nhờ hệ thống đường ống gas có kích thước nhỏ nên phù hợp cho
công trình cao tầng, đồng thời có hệ thống nối RefNet nên dễ dàng lắp đặt
đường ống..
Với những ưu điểm trên,chúng ta chọn VRV là hợp lý nhất.

CHƯƠNG 2
TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT ẨM

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 7

Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

2.1. Giới thiệu công trình

A-A

A

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 8


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Lập bảng thông số các phòng
Phòng

Kích thước

Đèn

Máy tính

Người

(Cái x 36W)

(Chiếc x
10

Phòng 1

7,5 x 9

8

200W)
6

Phòng 2

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 3

7.5 x 9

8

6

10

Phòng 4

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 5

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 6

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 7

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 8

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 9

7,5 x 9

8

6

10

Phòng 10

7,5 x 9

8

6

10

2.1.2. CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ KHẢO SÁT
Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong
phòng cần điều hoà và ngoài trời.
2.1.2.1. Chọn thông số tính toán bên ngoài trời:
Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời ký hiệu là t N, φN. Trạng thái của
không khí ngoài trời được biểu thị bằng điểm N trên đồ thị không khí ẩm. Chọn
thông số tính toán ngoài trời phụ thuộc vào mùa nóng, mùa lạnh và cấp điều
hoà. Lấy theo TCVN 5687-1992 như sau:
Bảng 1.2. Nhiệt độ và độ ẩm tính toán ngoài trời

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 9


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Nhiệt độ tN , [0C]

Độ ẩm ϕN , [%]

Mùa hè

tmax

ϕ(tmax)

Mùa đông

tmin

ϕ(tmin)

Mùa hè

0,5(tmax + ttbmax)

0,5[ϕ(tmax) + ϕ(ttbmax)]

Mùa đông

0,5(tmin + ttbmin)

0,5[ϕ(tmin) + ϕ(ttbmin)]

Mùa hè

ttbmax

ϕ( ttbmax)

Mùa đông

ttbmin

ϕ( ttbmin)

Hệ thống
Hệ thống cấp I:

Hệ thống cấp II:

Hệ thống cấp III:

Trong đó:
tmax , tmin là nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt đối trong năm, đo lúc 13÷15h.
ϕ(tmax), ϕ(tmin) là độ ẩm tương đối ứng với nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất tuyệt
đối trong năm.
Tuy nhiên, do hiện nay các số liệu này ở Việt Nam chưa có nên có thể lấy
bằng
ϕ( ttbmax) và ϕ( ttbmin)

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 10


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

ttbmax , ttbmin là nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất và lạnh nhất trong
năm.
ϕ( ttbmax) và ϕ( ttbmin) là độ ẩm tương đối ứng với nhiệt độ trung bình của
tháng nóng nhất và lạnh nhất trong năm.
Hệ thống điều hoà không khí tại Công Ty ta chọn hệ thống cấp III nên các
thông số tính toán ta chọn như sau:
Mùa hè: tN = ttbmax , φN = ϕ(ttbmax).
t maõ , ϕ (t maõ ) : Là nhiệt độ và độ ẩm trung bình của tháng nóng nhất trong năm

theo phụ lục 2 và phụ lục 4 (Sách TTTKHTĐHKK Hiện Đại) thì tại QUẢNG
NGÃI tháng nóng nhất là tháng 6 khi đó tra bảng ta có.
tN = tmax

= 34.5 oC

ϕ N = (tϕmax)= 80.5 %
Tra đồ thị i-d ta có: iN = 108,81kJ/kg.
dN = 29,23 g/kg kkk.
2.1.2.2. Chọn thông số tính toán trong phòng:
. Nhiệt độ và độ ẩm:
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu t T, ϕT ứng
với trạng thái của không khí trong phòng được biểu diễn bằng điểm T của
không khí ẩm. Việc chọn giá trị tT, ϕT phụ thuộc vào mùa trong năm, ở Việt Nam

nói chung ta có hai mùa là mùa nóng và mùa lạnh. Việc chọn thông số tính toán
trong nhà như sau:
+ Nhiệt độ:

tT = 28 ÷ 30oC, khi nhiệt độ ngoài trời tN > 36 oC
tT = 24 ÷ 27oC, khi nhiệt độ ngoài trời tN < 36 oC

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 11


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

ϕT = 35 ÷ 70%.

+ Độ ẩm:

Đối với khu công cộng hạng bình thường ta chọn:
Nhiệt độ:

tT = 22 0C

Độ ẩm:

ϕT = 60%

Tra đồ thị i-d ta có: iT = 47,23 kJ/kg

dT = 10 g/kg kkk.
Chọn tốc độ không khí trong phòng:
Chọn theo nhiệt độ không khí tính toán trong phòng. Nếu nhiệt độ trong
phòng thấp cần chọn tốc độ gió nhỏ tránh cơ thể mất nhiều nhiệt, theo bảng
2.5[2] ứng với nhiệt độ trong phòng tT = 220C ta chọn ωk = 0,3 m/s.
- Độ ồn cho phép trong phòng
Độ ồn có ảnh hưởng đến trạng thái và mức độ tập trung vào công việc của con
người. Mức độ ảnh hưởng dó tuỳ thuộc vào công việc hay nói cách khác là tuỳ
thuộc vào chức năng của phòng. Tra bảng 2.6 ứng với khu vực sản xuất chọn
độ ồn cực đại cho phép là 80 dB
- Nồng độ các chất độc hại :
Mục đích đề xác định chính xác nồng độ CO2 do con người thải ra từ đó ta
xác định lưu lượng không khí tươi cần cấp cho 1 người trong 1giờ:
VCO2

Vk =

β −a

Trong đó : VCO = 0,03 m3/h.người là lượng khí CO2 do con người thải ra
2

β = 0,15 % là nồng độ CO2 cho phép,

a = 0,03 % là nồng độ khí CO2 trong môi trường không khí xung
quanh

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 12

Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí
⇒

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

VK = 0,43 m3/h.người

2.2. TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT
2.2.1. Cơ sở lý thuyết
2.2.1.1. Nhiệt do máy móc thiết bị điện tỏa ra Q1:
Nhiệt này được tính là tổng các công suất của các thiết bị, máy móc cộng lại.
Vì đây là một công ty điện tử nên các thiết bị máy móc ở đây chủ yếu là máy vi
tính,máy fax, photocopy, máy chiếu …
Q1 = kđt ∑P , kW

(2.2)

P : Là công suất của các thiết bị đã ghi trên máy, W.
kđt: Hệ số tác động đồng thời. Chọn kđt = 0,8
Vậy:

Q1 = 0,8∑P , kW

2.2.1.2 . Nhiệt toả ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2:
Lượng nhiệt toả ra do thắp sáng trong nhiều trường hợp chiếm một phần
đáng kể khi thắp sáng các loại đèn điện thông thường đèn dây tóc cũng như đèn
huỳnh quang thì hầu hết năng lượng điện sẽ biến thành nhiệt. Ở đây ta chỉ dùng
bóng đèn huỳnh quang, trong quá trình phát sáng sẽ trao đổi nhiệt bức xạ, đối

lưu và dẫn nhiệt với môi trường xung quanh.
Hiệu quả thắp sáng của đèn huỳnh quang:
- 25% năng lượng đầu vào biến thành quang năng
- 25% được phát ra dưới dạng nhiệt
- 50% dưới dạng đối lưu và dẫn nhiệt
Q2 = η đt .qs.Fs , KW

(2.3)

Yêu cầu công suất chiếu sáng cho 1m 2 diện tích sàn đối với công ty là q s =
12*10-3

kW/m2

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 13


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

FS: Diện tích sàn nhà, m2
η đt : Hệ số tác động không đồng thời. Tra bảng 3.3/[2]/tr39 ta có η đt = 0,85.

Vậy:

Q2 = 0,85.12.10-3.Fs = 10,2.10-3.Fs , kW

2.2.1.3. Nhiệt do người toả ra Q3:
Trong quá trình hô hấp và hoạt động cơ thể người ta tỏa nhiệt, lượng nhiệt do
người toả ra phụ thuộc vào trạng thái, mức độ lao động, môi trường không khí
xung quanh, lứa tuổi...Nhiệt do người toả ra gồm 2 phần: một phần toả trực tiếp
vào không khí, gọi là nhiệt hiện; một phần khác làm bay hơi trên bề mặt da,
lượng nhiệt này toả vào môi trường không khí làm tăng entanpi của không khí
mà không làm tăng nhiệt độ của không khí gọi là lượng nhiệt ẩn, tổng 2 lượng
nhiệt này gọi là lượng nhiệt toàn phần do người toả ra.
Khi đó lượng nhiệt toả ra do người là :
Q3 = η đt .10-3.n.q , kW

(2.4)

Trong đó :
n: Là số nguời trong phòng,

(2.5)

q = q w + qh: Là nhiệt lượng toàn phần do mỗi người toả ra. Ta bảng 3.5[1]
trang 57 : qw = 52 W/ng, qh = 78 W/ng.
η đt : Hệ số tác động không đồng thời. Tra bảng 3.4[1], η đt = 0,9
Vậy :

Q3 = 0,9.10-3.n.q , kW

2.2.1.4. Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4:
Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy. Ở đó, trong
không gian điều hòa thường xuyên và liên tục có đưa vào và đưa ra các sản
phẩm có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong phòng. Chính vì thế trong trường hợp
này ta có thể bỏ qua tổn thất nhiệt này Q4 = 0.

2.2.1.5. Nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị nhệt Q5:

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 14


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò
sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi.. thì có thêm tổn thất nhiệt từ bề mặt nóng vào
phòng. Trên thực tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường ngừng
hoạt động. Do vậy trong trường hợp này Q5 = 0.
2.2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6
1. Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính Q61:
Lượng nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính vào nhà có thể xác định theo công
thức sau :
Q61= 10-3.Fk.R’’.εc.εds.εmm.εkh , kW

(2.6)

Trong đó:
Fk: Diện tích bề mặt kính chiếm 30% diện tích tường tiếp ngoài (m2)
R’’=

{ 0,4.α k + τ k (α m + τ m + ρk .ρm + 0,4.α k .ρm )}
0,88

, W/m2

εc.εds.εmm.εkh: Lần lượt là các hệ số kể đến ảnh hưởng độ cao nơi đặt
kính, độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương, ảnh hưởng của mây mù, của khung
kính.
+ R: Lượng nhiệt lớn nhất xâm nhập qua kính , trang bảng 3.10 TL1
trang 69, lấy thông số ở vĩ độ 10 tháng 12 hướng Nam R= 378 W/m2
* Kính được sử dụng không phải là kính cơ bản nên R = Rxn
Với Rxn : lượng nhiệt bức xạ xâm nhập vào không gian điều hòa:
R’’ =

{ 0,4.α k + τ k (α m + τ m + ρk .ρm + 0,4.α k .ρm )}
0,88

.R

Theo bảng 3.5 và 3.6[2]tr44 ta có các thông số của kính và màn che như sau:
τ K : Hệ số xuyên qua của kính

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

= 0,44

Page 15


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

ρ K : Hệ số phản xạ của kính

= 0,05

α K : Hệ số hấp thụ của kính

= 0,51

τ m : Hệ số xuyên qua của màn che = 0,12
ρ m : Hệ số phản xạ của màn che

= 0,51

α m : Hệ số hấp thụ của màn che

= 0,37

Vậy

Rxn = 0.54R = 0.54.378 = 204,12 W/m2

- εc: Hệ số tính đến độ cao H (m) nơi đặt kính so với mực nước biển:
εc = 1 + 0,023.

H
1000

Do độ cao H không đáng kể nên εc = 1
- εds: Hệ số xét tới ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương so với
20 0c

εds = 1- 0,13.

t s − 20
10

- với tN = 35 0C, φN = 80 %, tra đồ thị I-d ta được ts = 31,22 0C.
=> εds = 0,85
- εmm : hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù.
- Trời không mây: εmm =1.
- Trời có mây: εmm = 0,85.
Bầu trời Quảng Ngãi vào mùa hè hầu như không có sương mù nên εmm = 1.
- εkh : Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính.
+ Khung gỗ: εkh =1.
+ Khung kim loại: εkh = 1,17.
Khung cửa sổ trong công trình thiết kế làm bằng kim loại εkh = 1.17.
Q61 = 10-3.Fk.Rxn.εc.εds.εmm.εkh.εK.εm = 1.0,93.1.1,17.0,73.0,56. 10-3.Fk.Rxn
= 0,448.10-3.13,5.204,12 = 1,23 kW
2. Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che Q62:
Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu
bao che sẽ nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ tỏa ra môi trường một

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 16


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

phần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong
phòng bằng đối lưu và bức xạ. Quá trình truyền nhiệt này sẽ có độ chậm trễ nhất
định. Mức độ chậm trễ phụ thuộc vào bản chất kết cấu tường, mức độ dày
mỏng. Do lượng nhiệt bức xạ qua tường không đáng kể nên có thể bỏ qua ,ta chỉ
tính lượng nhiệt bức xạ qua mái cho tầng trên cùng.
Q62 = 10-3.Fm.k.φm.Δt, kW

(2.7 )

Trong đó :
ϕ m : hệ số màu của tường hay mái

+ Mái màu sáng: ϕ m = 0,78
Rxn: nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường, W/m2.
Rxn=

R
0.88

R: nhiệt bức xạ qua kính vào phòng,theo 3.10[1] ta có R = 489 W/m2
Vậy

Rxn = 556 W/m2

Fm: diện tích mái, m2.
MÁI C
HE

Với kết cấu mái che như hình trên, ta tính được chiều dài của mái che như sau:

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 17


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Lm= 92 + 22 = 9, 22m . Chiều dài mỗi phòng là 7,5m suy ra diện tích mái che cần
tính là: Fm=9,22×7,5= 69,2 m2

K : hệ số truyền nhiệt qua mái, W/m2.0C; k = 3,25 W/m2.oC

∆t = t td − t tt - độ chênh nhiệt độ tương đương:

ttd = t N +

ε s .Rxn
0,8.556
= 35 +
= 51,1 OC
αN
23,3

∆ t = 51,1 – 22 = 29,1OC

ε s : Hệ số hấp thụ của mái. Tra theo bảng 3.13[1] ta có ε s = 0,8
α N = 23,3 W/m2K – hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài.

Vậy ta có: Q62 = 10-3.3,25.29,2.0,78.Fm = 0,067.Fm = 5,1 , kW
2.2.1.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7:
Khi có độ chênh lệch áp suất trong nhà và ngoài trời nên có hiện tượng rò
rỉ không khí và luôn kèm theo tổn thất nhiệt.
Việc tính tổn thất nhiệt do rò rỉ thường rất phức tạp do khó xác định chính
xác định lưu lượng không khí rò rỉ. Mặt khác các phòng có điều hòa thường đòi
hỏi phải kín. Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần khí tươi cung cấp cho
hệ thống.
Q7h = 0,335.V.ξ.(tN-tT) , W

(2.8)

Q7w = 0,84.V.ξ.(dN-dT) , W

(2.9)

Trong đó:
V: Thể tích phòng, m3
ξ: Hệ số kinh nghiệm cho theo bảng 3.14[1].Ta được ξ = 0.7

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 18


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

tN = 35°C : Nhiệt độ không khí bên ngoài

tT = 22°C : Nhiệt độ không khí bên trong
dN = 29,23 g/kg kkk: Dung ẩm của không khí tính toán ngoài trời
dT = 10 g/kg kkk: Dung ẩm của không khí tính toán trong nhà.
⇒

Q7h = 0,335.0,7.10-3.(35 - 22).V = 3,04.10-3.V, kW
Q7w = 0,84.0,7.10-3.( 29,23 – 10) .V = 11,3.10-3.V, kW
Vậy :
Q7 = Qh7 + Qw7 = 14,34.10-3.V, kW

2.2.1.8. Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8:
Người ta chia ra làm hai tổn thất:
- Tổn thất do truyền nhiệt qua trần, mái, tường, và sàn Q81.
- Tổn thất do truyền nhiệt qua nền Q82.
Tổng tổn thất truyền nhiệt:
Q8 = Q81 + Q82

(2.11)

1. Nhiệt truyền qua tường, trần, sàn tầng trên Q81:
Nếu biết nhiệt độ bên trong và bên ngoài nhà tức là biết độ chênh nhiệt độ, ta
có thể xác định được lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che nào đó của công
trình (tường, cửa ,mái...) từ phía có nhiệt độ cao đến phía có nhiệt độ thấp bằng
công thức sau:
Q81 = 10-3.k.F.Δt, kW

(2.12)

Trong đó:
k: Là hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2.OC

F: Là diện tích của kết cấu bao che, m2

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 19


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Δt: Là hiệu số nhiệt độ tính toán, oC.
*Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán:
Δt = ϕ(tN - tT)
Với:

tT: Nhiệt độ tính toán của không khí bên trong nhà, tT = 22 oC
tN: Nhiệt độ tính toán của không khí bên ngoài, tN = 35oC.
ϕ: Hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí bên

ngoài.
+ Đối với trần có mái:
Mái nhà bằng tôn với kết cấu kín thì ϕ = 0,8.
+ Đối với tường ngăn cách giữa phòng có điều hoà với phòng không được điều
hoà (phòng đệm):
- Nếu phòng đệm tiếp xúc với không khí bên ngoài: ϕ = 0,7
- Nếu phòng đệm không tiếp xúc với không khí bên ngoài: ϕ = 0,4.
+ Đối với tường hoặc mái tiếp xúc với không khí bên ngoài: ϕ = 1
Vậy khi đã biết được vị trí không gian điều hoà thì ta tính được độ chênh nhiệt độ
đó:

- Khi không gian điều hoà tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì:
Δt = 1.(35 - 22) = 13 °C
- Khi không gian điều hoà tiếp xúc với phòng đệm tiếp xúc không khí bên
ngoài:
Δt = 0,7.(35 - 22) = 9,1 °C
- Khi trần có mái bằng tôn với kết cấu kín:
Δt = 0,8.(35 - 22) = 10,4 °C.
*

Tóm tắt công thức tính Q81:

+ Đối với tường bao, dày 220 mm:

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 20


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

- Khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời:
Qttt81 = 10-3.2,021.13.Ft = 0,026.Ft , kW

(2.13)

- Khi tiếp xúc với phòng không được điều hòa:
Qtgt81 = 10-3.1,858.9,1.Ft = 16,9.10-3.Ft , kW

(2.14)

Với: Ft là diện tích tường = 7,5.6 = 45 m2
Vậy ta có :
- Đối với kết cấu bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
Q81t = Qttt81 = 0,026.Ft
,kW
(2.17)
- Đối với kết cấu bao che tiếp xúc gián tiếp với không khí ngoài trời:
Q81g = Qtgt81 = 16,9.10-3.Ft
,kW
(2.18)
Ta có tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng :
Q81 = Q81t + Q81g= 0,043.Ft
,kW
(2.19)
* Lưu ý đối với 2 phòng ở cuối cùng do tiếp xúc với không khí bên ngoài ở
thêm phần tường sau nên Ft = 7,5.6+9.6= 99 m2

2. Nhiệt truyền qua nền Q82:
Theo phương pháp này người ta coi nền như một vách phẳng, trong đó nhiệt
truyền theo bề mặt nền ra ngoài theo các dải khác nhau. Nền được chia làm bốn
dải, mỗi dải có bề rộng 2m riêng dải thứ tư là phần còn lại của nền.
Hệ số truyền nhiệt ki của mỗi dải nền có trị số như sau:
Dải 1 có hệ số truyền nhiệt k1 = 0,5 W/m2K;
Dải 2 có k2 = 0,2 W/m2K;
Dải 3 có k3 = 0,1 W/m2K;
2m Daíi 1

Daíi 2

W/m2K.

Daíi 3

Dải 4 có k4 = 0,07

Daíi 4

a

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1
2m

b

Page 21


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Hình 2.3: Cấu trúc dải nền
Diện tích các dải nền được xác định như sau:
F1 = 4(a+b) = 4.(9+7.5)= 66 m2
F2 = 4(a+b) – 48 = 4.(9+7,5)- 48 =18 m2
F3 = 4(a+b) – 80 = 4.(9+7,5)- 80 = -14 m2

(loại)

F4 = (a-12)(b-12) = (9-12)(7,5-12) =13,5 m2
Khi F1 < 48m2 thì chỉ có một dải nền.

Nhiệt truyền qua nền được tính như sau:
Q82 = (k1F1 + k2F2 + k3F3 + k4F4)(tN - tT).10-3 , kW
( 2.20 )
= (66.0,5 + 18.0,2+13,5.0,07).(35 - 22).10-3 = 0,49 kW

2.3. TÍNH CÂN BẰNG ẨM :
2.3.1. Cơ sở lý thuyết:
2.3.1.1. Lượng ẩm do người tỏa ra W1:

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 22


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

W1 = n.gn.10-3, kg/h

(2.22)

Trong đó:
+ n: số người trong phòng; n =

Fs

, người.
i

Fs: Diện tích sàn
i: Diện tích phòng dành cho 1 người
+ gn: lượng ẩm do1 người toả ra trong phòng trong 1 đơn vị thời gian,
phụ thuộc vào cường độ lao động và nhiệt độ không khí trong phòng,
được xác định theo bảng bảng 3.21[1].
Ở nhiệt độ không khí trong phòng 22 °C ở trong cơ quan thì ta chọn gn =
95g/h.người.
W1 =95.10-3.n

Vậy:

kg/h

.
2.3.1.2. Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2:
Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng thì có một lượng hơi nước bốc hơi vào
phòng. Ngược lại nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút một lượng ẩm. Thành
phần ẩm này chỉ có trong công nghiệp, W2 = 0.
2.3.1.3. Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn W3:
Khi sản phẩm bị ướt thì một lượng hơi ẩm từ đó có thể bốc hơi vào không
khí làm tăng độ ẩm của nó. Lượng ẩm này chỉ có ở khu nhà tắm, nhà bếp, nhà
vệ sinh, W3 = 0.
2.3.1.4. Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W4:
Khi trong phòng có rò rỉ hơi nóng, ví dụ như hơi từ các nồi nấu, thì cần tính
thêm lượng hơi ẩm thoát ra từ các thiết bị này, W4 = 0.

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 23


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

KẾT QUẢ TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT QT, kW
Phòng
1
2
3
4
5

Q1
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2

Q2
0,6885
0,6885
0,6885
0,6885
0,6885

Q3
1,17
1,17
1,17
1,17
1,17

Q6
6,33
6,33
6,33
6,33
6,33

Q7
5,8
5,8
5,8
5,8
5,8

Q8
2,4
2,4
2,4
2,4
2,4

QT
17,58

17,58
17,58
17,58
17,58

6

1,2

0,6885

1,17

6,33

5,8

2,4

17,58

7
8

1,2
1,2

0,6885
0,6885

1,17
1,17

6,33
6,33

5,8
5,8

2,4
2,4

17,58
17,58

9
10

1,2
1,2

0,6885
0,6885

1,17
1,17

6,33
6,33

5,8
5,8

4,3
4,3

19,48
19,48

Tổng lượng nhiệt thừa QT:
8

QT =

∑

i= 1

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q6 + Q7 + Q8 = 179,6 kW

KẾT QUẢ TÍNH PHỤ TẢI ẨM WT, kg/s
Phòng
1
2
3
4
5
6
7

W1
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10

WT
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10
90x10-3x10

8

90x10-3x10

90x10-3x10

9

90x10-3x10

90x10-3x10

10

90x10-3x10

90x10-3x10

Tổng lượng ẩm thừa WT:

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 24


Đồ án môn học: Điều Hòa Không Khí

GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính

Tổng tất cả các nguồn ẩm tỏa ra trong phòng gọi là ẩm thừa:
4

WT =

∑

i= 1

Wi= 90x10-2x10 , kg/s

2.4. TÍNH KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG:
Như đã biết, khi nhiệt độ vách tw thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không

khí tiếp xúc với nó sẽ xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách đó. Tuy nhiên do
xác định nhiệt độ vách khó nên người ta quy điều kiện đọng sương về dạng
khác.
- Về mùa hè: Ta thực hiện chế độ làm lạnh, nhiệt độ bên ngoài lớn hơn nhiệt độ
bên trong. Khi đó tTw > tT > tTs như vậy vách trong không thể xảy ra hiện tượng
đọng sương .
Gọi tNs là nhiệt độ đọng sương vách ngoài, ta có điều kiện xảy ra đọng sương:
tNs > tNw
Theo phuơng trình truyền nhiệt ta có:
k(tN - tT) = α N (tN - tNw)

(2.24)

k = α N (tN - tNw)/(tN - tT)

hay:

Khi giảm tNw thì k tăng, khi giảm tới t Ns thì trên tường bị đọng sương, khi đó ta
được giá trị kmax:
kmax = α N (tN - tNs)/(tN - tT)

(2.25)

Điều kiện không đọng sương được viết lại:

SVTH: MAI VĂN TRUNG – 15N1

Page 25