Đề tài Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tòa nhà thời báo kinh tế Việt Nam chi nhánh phía Nam

ệu chỉnh do bức xạ mặt trời tác dụng lên mái. ttđ = tN,ef – tT = tN + - tT = (tN - tT) + Trong đó: tN:là nhiệt độ ngoài trời, tN = 34,6oC tT: là nhiệt độ trong nhà tT = 26oC es: hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời, tra trong bảng 4.10[1] gạch màu đỏ es = 0,72 = 20 W/m2K: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu không khí ngoài trời RN = : Nhiệt bức xạ đập vào mái, W/m2 RT:Nhiệt bức xạ qua kính vào phòng theo hướng ngang.Tra bảng 4.1[1] ở vĩ độ 10o Bắc vào tháng 12 lúc 12 giờ trưa ta được RT = 637 W/m2 RN = = 723,8 W/m2 ∆ttđ = (34,6 - 26) + = 34,7oC Vậy Q21 = 1,67. 157,3.34,7 = 9115,4 W 3. Nhiệt truyền qua vách Q22 Nhiệt truyền qua vách Q22 bao gồm hai thành phần: + Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà ∆t = tN - tT + Do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên lượng nhiệt này được coi như bằng không. Vách bao che chung quanh cũng có nhiều dạng: tường, cửa ra vào và cửa sổ.Tuy nhyiên công thức chung tính nhiệt truyền qua vách vẫn được tính bằng biểu thức: Q22 = = ki. Fi. ∆t = Q22t + Q22c + Q22K , W Trong đó: Q2i – nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào, cửa sổ . . . ki – hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, kính, W/m2K. Fi – diện tích tường, cửa, kính tương ứng, m2. a. Nhiệt truyền qua tường Q22t Q22t = Hệ số truyền nhiệt của tường được xác định theo biểu thức: kt = , W/m2K = 20 W/m2K: Hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời. = 10 W/m2K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc với không gian đệm(hành lang). = 10 W/m2K: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà. ∆t: độ chênh lệch nhiệt độ, K Đối với tường tiếp xúc với không khí ngoài trời: ∆t1 = tN – tT = 34,6 – 26 = 8,6 K Đối với tường tiếp xúc với không khí ở hành lang: ∆t2 = tN – tT = 29 – 26 = 3 K di: Độ dầy lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, m li: Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i của cấu trúc tường, W/mK Kết cấu xây dựng của tường bao như hình 2.3 3 2 1 1;3 – lớp xi măng trát 2 – lớp gạch xây dựng Hình 2.3: Kết cấu tường bao Lớp vữa xi măng có Chiều dầy dv = 200 mm; Hệ số dẫn nhiệt lv = 0,93 W/mK ( theo bảng 4.11[1] ) Lớp gạch ở đây là gạch rỗng xây với vữa nhẹ có Chiều dầy dg= 200 mm Hệ số dẫn nhiệt lg = 0,58 W/mK ( theo bảng 4.11[1] ) Ta có hệ số truyền nhiệt của tường bao: Đối với tường tiếp xúc với không khí ngoài trời: k1 = = k1 = 1,86 W/m2K Đối với tường tiếp xúc với không khí không trực tiếp với không khí ngoài trời: k2 = = k2 = 1,7 W/m2K Ví dụ tính toán cho tầng 2 Q222t = k1. F1. ∆t1+ k2. F2.∆t2 Q222t = 1,86. 32. 8,6 + 1,7. 0. 3 = 511,8 W Kết quả tính toán cho các phòng và các tầng còn lại được cho trong bảng 3 b. Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c Nhiệt truyền qua cửa ra vào được xác định như sau: Q22c = kc. Fc.∆t , W Trong đó: F: diện tích cửa, m2 ∆t: hiệu nhiệt độ trong và ngoài cửa Với tòa nhà này thì mỗi tầng đều có 1 cửa ra vào lối cầu thang bộ bên trong tòa nhà, 1 cửa ra vào ở cầu thang bộ đi bên ngoài ở bên ngoài tòa nhà, 1 cửa ra vào nhà vệ sinh không được trang bị hệ thống điều hòa không khí.Các cửa ra vào này đều được làm bằng kính. Đối với cửa tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài trời thì ∆t1 = tN – tT = 34,6 – 26 = 8,6 oC Đối với cửa tiếp xúc với vùng không khí không được điều hòa thì ∆t2 = tN – tT = 29 – 26 = 3 oC k:Hệ số truyền nhiệt qua cửa, W/m2K Tra bảng 4.13[1] ta được k = 5,89 W/m2K Ví dụ tính toán đối với tầng 3 Q322c = k. F1. ∆t1 + k. F2. ∆t2 Q322c = 5,89. 1,98. 8,6 + 5,89.3,52. 3 = 162,5 , W Kết quả tính toán của các phòng còn lại được tổng kết trong bảng bảng 4 c. Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Nhiệt truyền qua cửa sổ Q22k được xác định như sau: Q22k = kk. Fk.∆t ,W. Trong đó: Fk: Diện tích cửa sổ, m2 ∆t: Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà ∆t = 34,6 – 26 = 8,6 oC kk: Hệ số truyền nhiệt qua cửa kính, W/m2K Tra bảng 4.13[1] với kính 1 lớp ta được k = 5,89 W/m2K Ví dụ tính toán cho tầng 3 Q22k = 5,89. 21. 8,6 = 1063,7 W Kết quả tính toán của các phòng và các tầng còn lại được tổng kết trong bảng 5 4. Nhiệt truyền qua nền Q23 Đối với nhiệt truyền qua nền cũng được tính theo biểu thức: Q23 = kn. Fn. ∆t, W Trong đó: F: Diện tích sàn, m2 ∆t: Hiệu nhiệt độ và bên ngoài và bên trong. Đối với tòa nhà này thì sàn được đặt trên tầng hầm nên ∆t = 0,5( tN – tT ) = 0,5( 34,6 - 26) = 4,3oC. Còn đối với các sàn ở giữa hai phòng điều hòa thì Q23 = 0 kn: Hệ số truyền nhiệt qua sàn, W/m2K. Tra bảng 4.15[1] đối với sàn bê tông dầy 300 mm có lát gạch ở trên thì k = 2,15 W/m2K Ví dụ tính toán đối với phòng 101 Phòng 101 có diệnt tích sàn là 53,5 m2. Do đó nhiệt truyền qua nền Q23 đối với phòng 101 là: Q10123 = 2,15. 53,5. 4,3 = 494,6 W Kết quả tính toán đối với các phòng còn lại được tổng kết trong bảng 7 5. Nhiệt hiện tỏa ra do chiếu sáng Q31 Đèn chiếu sáng được chia ra làm hai loại: đèn dây tóc và đèn huỳnh quang, các loại đèn này chỉ phát nhiệt hiện. Điện năng sẽ phát thành ánh sáng và nhiệt năng. Các đèn này trong quá trình phát sáng sẽ trao đổi nhiệt bằng bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt với môi trường xung quanh. Tòa nhà được dùng chủ yếu là phòng làm việc nên cần phải đảm bảo độ sáng theo tiêu chuẩn là 12 W/m2 sàn. Tất cả các bóng đèn được dùng ở đây là loại bóng đèn huỳnh quang với công suất mỗi bóng là 36 W, điện áp sử dụng là 220V. Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng cũng được xác định theo công thức: Q31 = nt. nđ.Q , W Trong đó: Q: tổng nhiệt tỏa do đèn chiếu sáng. Q = 1,25. qđ. F qđ = 11: giá trị định hướng chiếu sáng theo tiêu chuẩn, W/m2. F: Diện tích mặt sàn của phòng. m2. nt: Hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng, tra bảng 4.8[1] cho trường hợp gs = 700 kg/m2sàn, thời gian sử dụng đèn là 10 giờ ta được nt = 0,87 nđ: Hệ số tác dụng đồng thời, đối với công trình này ta chọn nđ = 0,5 Vậy Q31 = 0.87. 0,5. 11. F = 4,785.F Ví dụ tính toán cho tầng 2 Tầng 2 có diện tích sàn là 160 m2 nên nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng là: Q231 = 4,785. 160 = 765,6 W Kết quả tính toán cho các phòng còn lại được tổng kết trong bảng 8 6. Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q32 Nhiệt tỏa ra do máy và các dụng cụ dùng điện như tivi, máy tính, radio,bàn là, máy in . . . trong văn phòng là các loại không dùng động cơ điện và được tính bằng công thức: Q32 = , W Với Ni là công suất điện ghi trên dụng cụ , W Đối với tòa nhà này được dùng chủ yếu là vă phòng cho thuê nên máy móc sử dụng ở đay chủ yếu là máy vi tính và máy in, một số tầng có sử dụng thêm máy phôtô. Tuy nhiên thời gian sử dụng máy phôtô là rất it nên ta có thể bơ qua. Đối với tầng 3 Tầng 3 sử dụng 10 máy vi tính, mỗi máy có công suất là 300 W. Số máy in là 5 máy, mỗi máy có công suất là 350W. Q432 = 10. 300 + 5. 350 = 4750 W Đối với phòng 101 Phòng 101 sử dụng 3 máy vi tính, 1 máy in. Q10132 = 3. 300 + 350 = 1250 W Kết quả tính toán của các phòng va các tầng còn lại được tổng kết trong bảng 9. 7. Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa Q4 Con người mà đề cập ở đây chính là những người hiện diện và hoạt động bên trong không gian điều hòa. Lượng nhiệt phát ra từ cơ thể phụ thuộc vào cường độ hoạt động của con người được thể hiện qua hai hình thức là nhiệt hiện và nhiệt ẩn: a. Nhiệt hiện do người tỏa ra Nhiệt hiện do con người tỏa vào phòng chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ, được xác định theo biểu thức: Q4h = n. nđ. qh , W Trong đó: n: số người trong phòng điều hòa. nđ: hệ số tác dụng không đồng thời. Đối tòa nhà này ta chọn nđ = 0,8 qh: nhiệt hiện tỏa ra rừ một người, W/người. Theo bảng 4.18[1] ta có qh cho người hoạt động văn phòng là qh = 60 W/người b. Nhiệt ẩn do người tỏa ra Nhiệt ẩn do người tỏa ra được xác định như sau: Q4â = n. qâ , W Trong đó: n: Số người trong phòng điều hòa. qâ: Nhiệt ẩn do một người tỏa ra, W/người. Theo bảng 4.18[1] ta có qâ cho người hoạt động văn phòng là qâ = 70 W/người. ghi chú: Ta có qh,qâ ở trên là dùng cho nam giới trưởng thành, phụ nữ tính bằng 85% nam giới, trẻ em tính bằng 75% nam giới. Ví dụ tính toán cho tầng 3 Đối với tầng 3 thì có 1 người làm việc trong đó có 5 người là nam giới, còn 6 người là nữ giới: Nhiệt hiện Q4h = 0,8. n. qh Q4h = 0,8( 5. 60 + 6. 0,85. 60 ) Q4h = 484,8 W Nhiệt ẩn Q4â = n. qâ Q4â = 5. 70 + 6. 0,85. 70 Q4â = 707 W Kết quả tính toán của các phòng và các tầng còn lại được tổng kết trong bảng 10. 8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN Phòng điều hòa phải luôn được cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ ôxy cần thiết cho con người ở trong phòng. Do gió tươi có trạng thái ngoài trời N với entanpi IN, nhiệt độ tN và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà do đó khi đưa vào phòng, gió tươi sẽ tỏa ra một lượng nhiệt hiện QhN và Qân QhN = 1,2. n. l.(tN - tT) , W QâN = 3. n. l.(dN – dT) , W Trong đó: dN, dT: Ẩm dung của không khí bên ngoài và bên trong, g/kg tN, tT: nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong. n: số người trong phòng điều hòa. L = n. l: lưu lượng không khí, l/s. l: lưu lượng không khí cần cho một người trong một giây, l/s. Theo bảng 4.19[1] đối với công sở, văn phòng ta lấy l = 7,5l/s cho một người. Ví dụ tính toán cho tầng 3 Nhiệt hiện Q3hN = 1,2. 10. 7,5.(34,6 - 26) Q3hN = 774 W Nhiệt ẩn Q3âN = 3. 10. 7,5.(25,5 - 15) Q3âN = 2362,5 W Kết quả tính toán cho các phòng còn lại được tổng kết trong bảng bảng 11 9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â Q5 = Q5h + Q5â Không gian điều hòa được làm kín để chủ động kiểm soát được lượng gió tươi cấp cho phòng nhằm tiết kiệm năng lượng nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khí qua khe cửa sổ, cửa ra vào và khi mở cửa do người ra vào. Hiện tượng này xảy ra càng mạnh khi chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn. khí lạnh có xu hướng thoát ra ở phía dưới và khí nóng ngoài trời lọt vào từ phía trên cửa.Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt được xác định như sau: Q5h = 0,39. . V.(tN - tT) , W Q5â = 0,84. . V.(dN - dT) , W Trong đó: V: thể tích phòng, m3. dN, dT: Ẩm dung của không khí bên ngoài và bên trong, g/kg tN, tT: nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong. : Hệ số kinh nghiệm. Xác định theo bảng 4.20[1] với đa số các phòng có thể tích < 500 m2 ta có = 0,7 Ví dụ tính toán đối với tầng 3 Đối với tầng 3 có thể tích là Nhiệt hiện Q35h = 0,39. 0,7. 402,5.(34,6 - 26) Q35h = 945 W Nhiệt ẩn Q35â = 0,84. 0,7. 402,5.(25,5 - 15) Q35h = 2485 W Kết quả tính toán cho các phòng và các tầng còn lại được tổng kết trong bảng 12. 10. Các nguồn nhiệt khác Ngoài các nguồn nhiệt trên còn có các nguồn nhiệt khác ảnh hưởng đến phụ tải lạnh là: + Nhiệt hiện và ẩn tỏa ra từ các thiết bị trao đổi nhiệt, các đường ống dẫn môi chất nóng hoặc lạnh qua phòng điều hòa. + Nhiệt tỏa ra từ quạt và nhiệt tổn thất qua đường ống gió. Tuy nhiên các tổn thất nhiệt nêu trên là nhỏ nên ta có thể bỏ qua. 2.3.2. Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí 1. Thành lập sơ đồ điều hòa không khí Sơ đồ điều hòa không khí đươc thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu. Việc tành lập sơ đồ điều hòa không khí phải căn cứ trên các kết quả tính toán như nhiệt hiện, nhiệt ẩn của phòng. Nhiệm vụ của việc thành lập sơ đồ điều hòa không khí là xác lập quá trình sử lý không khí trên ẩm đồ t – d, lựa chọn các thiết bị và tiến hành kiểm tra các điều kiện như nhiệt độ đọng sương, điều kiện vệ sinh, lưu lượng không khí qua dàn lạnh. . . Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ điều hòa không khí một cấp, sơ đồ điều hòa không khí hai cấp. Chọn và thành lập sơ đồ điều hòa không khí là một bài toán kinh tế, kỹ thuật. Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ thống điều hòa mà ta quết định lựa chọn hợp lý. Sơ đồ thẳng là sơ đồ mà không khí ngoài trời sau khi qua xử lý nhiệt ẩm được cấp vào phòng điều hòa và được thải ra ngoài. Sơ đồ này thường được sử dụng trong không gian điều hòa có phát sinh chất độc, các phân xưởng độc hại, các cơ sở y tế như phòng phẫu thuật. . . Sơ đồ tuần hoàn một cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo các yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao. Sơ đồ này được xử dụng cả trong lĩnh vực điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ như xưởng xản suất linh kiện điện tử, máy tính, quang học. . . Sơ đồ tuần hoàn hai cấp thường được sử dụng trong điều hòa tiện nghi khi nhiệt độ thổi vào quá thấp, không đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh. Ngoài ra nó còn được sử dụng rộng rải trong các phân xưởng như nhà máy dệt, thuốc lá. . . So với sơ đồ điều hòa một cấp thì chi phí lớn hơn nhiều. Qua phân tích đặc điểm của công trình “Trụ sở tòa thời báo kinh tế Việt Nam chi nhánh phía Nam” ta thấy đây là công trình công cộng không đòi hỏi yêu cầu cao về chế độ nhiệt ẩm. Do đó ta chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp là có thể đáp ứng yêu cầu đặt ra. 2. Sơ đồ điều hòa không khí tuần hoàn một cấp Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa không khí một cấp được biểu diễn trên hình 2.4 Hình 2.4- Sơ đồ nguyên lý điều hòa không khí một cấp 1: cửa lấy gió tươi 7: hệ thống phân phối không khí 2: cửa gió hồi 8: không gian điều hòa 3: buồng hòa trộn 9: cửa gió hồi 4: thiết bị xử lý không khí 10: đường ống gió hồi 5: quạt gió cấp 11: cửa gió thải 6: đường ống đẩy Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp được cho trên hình 2.5. N: Không khí ngoài nhà T: Không khí trong nhà H:Không khí sau khi hòa trộn O ≡ V: Điểm thổi vào Hình 2.5: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN; ) có lưu lượng LN qua cửa hút không khí ngờai trời 1, đi vào buồng hòa trộn 3 để hòa trộn với lượng không khí tuần hoàn có trạng thái T, với lưu lượng LT ( tT; ) được hút về theo cửa gió tuần hoàn 2. Sau khi tuần hoàn với không khí có trạng thái C được xử lý nhiệt ẩm trong thiết bị xử lý không khí 4 để đạt đến trạng thái O, rồi được quạt gió 5, đường ống 6 và hệ thống phân phối không khí 7 thổi vào phòng điều hòa 8. Trong phòng điều hòa 8, lượng không khí thổi vào ở trạng thái V(tV;) này thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm với không khí ở trong phòng có lượng nhiệt thừa QHT và ẩm thừa WHT và tự biến đổi đến trạng thái T. một phần không khí được tuần hoàn sử dụng lại qua miệng hút 9, đường ống hút gió hồi 10 tuần hoàn về buồng hòa trộn 3.Phần không khí thừa thải qua cửa gió thải 11 ra ngoài để tạo áp suất dương trong phòng. 3. Tính toán sơ đồ điều hòa không khí a) Điểm gốc và hệ số nhiệt hiện eh Điểm gốc được xác định trên ẩm đồ ở đây là điểm G: t = 24oC và j = 50%.Thang chia hệ số nhiệt hiện đặt bên phải ẩm đồ. Cách xác định điểm gốc và thang chia hệ số nhiệt hiện được cho trên hình 2.6. Hình 2.6. Điểm gốc và thang chia hệ số nhiệt hiện của ẩm đồ b) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ehf ( room sensible heat factor ) Hệ số nhiệt hiện phòng ehf: là tỷ số giữa thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn của phòng chưa tính tới thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt QhN và QâN đem vào không gian điều hòa. Hệ số nhiệt hiện phòng biểu diễn quá trình tự biến đổi không khí trong không gian điều hòa V – T ehf = Qhf: tổng nhiệt hiện của phòng ( không có nhiệt hiện của gió tươi ) , W Qâf: tổng nhiệt ẩn của phòng ( không có nhiệt ẩn của gió tươi) , W Cách xác định hệ số nhiệt hiện phòng RSHF ehf được cho trên hình 2.7. Hình 2.7: Hệ số nhiệt hiện phòng và cách xác định quá trình biến đổi V–T Ví dụ tính toán cho tầng 2 Tầng 2 có Qhf = Q11 + Q22 + Q31 + Q32 + Q4h Qhf = 2958,4 + 2733,8 + 957 + 4750 + 444 Qhf = 11843,2 W Qâf = Q4â = 647,5 W Do đó: ehf = = 0,95 Kết quả tính toán cho các phòng còn lại được tổng kết trong bảng 13 c) Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ( grand sensible heat factor ) Hệ số nhiệt hiện tổng là độ nghiêng của tia quá trình từ điểm hòa trộn đến điểm thổi vào. Đây chính là quá trình làm lạnh và khử ẩm của không khí trong dàn lạnh sau khi hòa trộn giữa gió tươi và gió tái tuần hoàn. Trong đó: Qh: Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào QhN có trạng thái ngoài N. Qâ: Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào QâN có trạng thái ngoài N. Qt: Tổng nhiệt thừa Cách xác định hệ số nhiệt hiện tổng GSHF được biểu diễn trên hình 2.8 Hình 2.8: Sơ đồ xác định hệ số nhiệt hiện tổng Ví dụ tính toán cho tầng 2 tầng 2 có Qh = 13556,2 W ; Qâ = 5276 W = 0,72 Kết quả tính toán cho các phòng và các tầng còn lại được tổng kết trong bảng 13. d) Hệ số đi vòng ( bypass factor) Hệ số đi vòng : là tỷ số giữa lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với bề mặt dàn ( coi như đi vòng qua dàn ) so với toàn bộ lượng không khí qua dàn lạnh. Trong đó: GH: Lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với bề mặt dàn, kg/s, nên vẫn có trạng thái của điểm hòa trộn H. Go: Lưu lượng không khí qua dàn có trao đổi nhiệt ẩm với dàn, kg/s, và đạt được trạng thái O. G = GH + Go: Tổng lưu lượng không khí qua dàn lạnh, kg/s. Hệ số đi vòng BF phụ thuộc vào từng loại dàn lạnh, trị số BF tăng lên khi diện tích dàn lạnh giảm, tốc độ không khí tăng và ngược lại. Giá trị hệ số BF được tra trong bảng 4.22[1] ta được = 0,15. e) Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF ( effective sensible heat factor ) Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng Qhef và tổng nhiệt hiện hiệu dụng của phòng Qef = Trong đó: Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH Qhef = Qhf + .QhN Qâef: Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH Qâef = Qâf + .QâN Trong đó: : Hệ số đi vòng QhN: Nhiệt hiện gió tươi mang vào, W QâN: Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào, W Ví dụ tính toán cho tầng 2 Tầng 2 có: Qhef = 11843,2 + 0,15. 774 = 11959,3 W Qâef = 647,5 + 0,15. 2362,5 = 1001,8 W Do đó: = = 0,92 Kết quả tính toán cho các phòng và các tầng còn lại được tổng kết trong bảng 13 f) Nhiệt độ đọng sương của thiết bị Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuấn hoàn và không khí tươi ở trạng thái hòa trộn H, qua điểm V theo đường thì không khí đạt trạng thái bão hòa = 100% tai điểm S. Điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ ts là nhiệt độ đọng sương của thiết bị. Nhiệt độ đọng sương của thiết bị phụ thuộc vào hệ số nhiệt hiệu dụng được lấy theo bảng 4.24[1]. Ví dụ xác định nhiệt độ đọng sương cho tầng 2 Tầng 2 có hệ số nhiệt hiện hiệu dụng = 0,92 tra bảng 4.24[1] ta có ts = 17,2oC Kết quả tính toán cho các tầng và các phòng con lại được tổng kết trong bảng 13 h) Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh tV = to được xác định theo biểu thức: to= ts + .(tH - ts) Nhiệt độ điểm hòa trộn tH tH = Trong đó: tN,tT: nhiệt độ ngoài nhà và nhiệt độ trong nhà, oC GN: Lưu lượng không khí tươi, GN = 15%GT GT: Lưu lượng gió tổng, kg/s. G= GN + GT = 0,15.GT + GN = 1,15.GT tH = = 27oC Vậy to = ts + 0,15.( 27 - ts ) Tính toán ví dụ cho tầng 2 Tầng 2 có nhiệt độ đọng sương thiết bị ts = 17,2oC Do đó to = 17,2 + 0,15.( 27 - 17,2 ) = 18,7oC Hiệu nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ thổi vào t = tT – tV = 26 – 18,7 = 7,3oC < 10oC phù hợp yêu cầu vệ sinh Sơ đồ tuần hoàn một cấp cho tầng 2 xây dựng trên đồ thị t – d được cho trên hình 2.9. Hình 2.9. Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp cho tầng 2 Kết quả tính toán các hệ số sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp của các phòng và các tầng còn lại được cho trong bảng 13. i) Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức: L = , l/s Trong đó: L: Lưu lượng không khí, l/s; Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W; tT, ts: Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, oC : Hệ số đi vòng. Tính toán ví dụ cho tầng 2 Lưu lượng không khí qua dàn lạnh L = = 1332,4 l/s Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh G = .L = .1332,4 = 1,6 kg/s Năng suất lạnh cần thiết cho tầng 2 là Qo= G.( IH- IV ) Qo= 1,6.(63,5 – 51) = 17,6 kW Năng suất lạnh và lưu lượng không khí qua dàn lạnh của các phòng và các tầng còn lại được cho trong bảng 14. 2.4. Kết quả tính toán Bảng 1: các giá trị nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua cửa kính Tầng phòng Chức năng Fkính Q’11 Q11 1 101 Văn phòng 5,4 588,7 788,8 102 Phòng đón tiếp 13,3 2878,8 1928,4 201 Phòng điều hành 0 0 0 L L01 Văn phòng 5,4 588,7 788,8 2 201 Văn phòng 20,4 4415,6 2958,4 3 301 Văn phòng 21 4545,5 3045,5 4÷7 X01 Văn phòng 19,4 3507,3 2813,4 8 801 Văn phòng 19,4 4199,1 2813,4 Bảng 2: bảng giá nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua mái bằng bức xạ và do :Q21 Tầng Chức năng Fmái (m2) Q21(W) 8 Văn phòng 157,3 9115,4 Bảng 3: Bảng giá trị nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua vách tường Q22t Tầng Phòng F1 k1 F2 k2 Q22t 1 101 29,7 1,86 8,6 0 1,7 3 475 102 56,5 1,86 8,6 13,5 1,7 3 972,6 103 5,3 1,86 8,6 10,5 1,7 3 138,2 Lửng L01 95,3 1,86 8,6 24 1,7 3 1646,8 2 201 88,5 1,86 8,6 24 1,7 3 1538 3 301 88 1,86 8,6 24 1,7 3 1530 4 7 X01 95 1,86 8,6 24 1,7 3 1642 8 501 95 1,86 8,6 24 1,7 3 1642 Bảng 4:Bảng giá trị nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua cửa ra vào Q22c Tầng phòng k F1 F2 Q22c 1 101 5,89 0 8 1,76 0 0 102 5,89 10 8,6 3,52 3 568,7 103 5,89 0 8,6 0 3 0 Lửng L01 5,89 1,98 8,6 3,52 3 162,5 2 201 5,89 1,98 8,6 3,52 3 162,5 3 301 5,89 1,98 8,6 3,52 3 162,5 4 7 X01 5,89 1,98 8,6 3,52 3 162,5 8 801 5,89 1,98 8,6 3,52 3 162,5 Bảng 5: Bảng tổng kết các giá trị nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua kính cửa sổ Q22k Tầng phòng kk Fk Q22k 1 101 5,89 5,4 8,6 273,5 102 5,89 13,3 8,6 673,7 103 5,89 0 8,6 0 Lửng L01 5,89 5,4 8,6 273,5 2 201 5,89 20,4 8,6 1033,3 3 301 5,89 21 8,6 1063,7 4 7 X01 5,89 19,4 8,6 982,7 8 801 5,89 19,4 8,6 982,7 Bảng 6:nhiêt hiện truyền qua vách Q22 Tầng phòng Q22t Q22c Q22k Q22 1 101 475 0 273,5 748,5 102 972,6 568,7 673,7 2215 103 138,2 0 0 138,2 Lửng L01 1646,8 162,5 273,5 2082,8 2 201 1538 162,5 1033,3 2733,8 3 301 1530 162,5 1063,7 2756,2 4 7 X01 1642 162,5 982,7 2787,2 8 801 1642 162,5 982,7 2787,2 Bảng 7: bảng giá trị nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua nền Tầng phòng Chức năng Fn Q23 1 101 Văn phòng 53,5 494,6 102 Phòng đón tiếp 62,4 577 103 Phòng điều hành 8,8 81,4 Bảng 8: Nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng Q31 Tầng Phòng Diện tích m2 Công suất đèn W Nhiệt tỏa Q31 W 1 101 53,5 735,6 320 102 62,4 858 373,2 103 8,8 121 52,6 Lửng L01 110 1512,5 658 2 201 160 2200 957 3 301 161 2213,8 963 4 7 X01 157,3 2162,8 940,8 8 801 157,3 2162,8 940,8 Bảng 9: Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q32 Tầng phòng Máy tính 300W/máy Máy in 350W/máy Q32 , W 1 101 3 1 1250 102 1 1 650 103 1 1 650 Lửng L01 8 4 3800 2 201 10 5 4750 3 301 10 5 4750 4 7 X01 10 5 4750 8 801 8 4 3800 Bảng 10: Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q4 Tầng phòng Nam Nữ Q4h Q4â 1 101 2 1 136,8 199,5 102 0 1 40,8 59,5 103 1 0 48 70 Lửng L01 3 5 348 507,5 2 201 5 5 444 647,5 3 301 5 6 484,8 707 4 7 X01 4 6 436,8 637 8 801 5 3 362,4 528,5 Bảng 11: Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN Tầng Phòng n Số người l l/s/người QhN (W) QâN (W) 1 101 3 7,5 8,6 10,5 232,2 708,8 102 1 7,5 8,6 10,5 77,4 236,3 103 1 7,5 8,6 10,5 77,4 236,3 Lửng L01 8 7,5 8,6 10,5 619,2 1890 2 201 10 7,5 8,6 10,5 774 2362,5 3 301 10 7,5 8,6 10,5 774 2362,5 4 7 X01 10 7,5 8,6 10,5 774 2362,5 8 801 8 7,5 8,6 10,5 619,2 1890 Bảng 12: Nhiệt hiện và ẩn do gió lợt Q5h và Q5â Tầng phòng V Q5h Q5â 1 101 0,7 133,7 8,6 10,5 314 825,8 102 0,7 156 8,6 10,5 366,3 963 103 0,7 22 8,6 10,5 51,7 135,8 Lửng L01 0,7 275 8,6 10,5 645,6 1697,5 2 201 0,7 400 8,6 10,5 939 2469,6 3 301 0,7 402,5 8,6 10,5 945 2485 4 7 X01 0,7 393,3 8,6 10,5 923,3 2428 8 801 0,7 393,3 8,6 10,5 923,3 2428 Bảng 13: Các hệ số tính toán sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp Phòng Qhf Qâf Qh Qâ Qhef Qaef 101 3839 199,5 4385,2 1734 0,95 0,72 3873,8 305,8 0,93 102 5531,2 59,5 5975 1258,8 0,99 0,82 5542,8 95 0,98 103 970,2 70 1099,3 442 0,93 0,71 981,8 105,4 0,90 L01 7677,6 507,5 8942,4 4095 0,94 0,69 7770,5 791 0,90 201 11843,2 647,5 13556,2 5479,6 0,95 0,71 11959,3 1001,8 0,92 301 11999,5 707 13718,5 5554,5 0,94 0,71 12115,6 1061,4 0,92 X01 11728,2 637 13425,4 5427,5 0,95 0,71 11844,3 991,3 0,92 801 19819,2 528,5 21361,7 4846,5 0,97 0,82 19912 892,7 0,96 Bảng 14: Lưu lượng không khí qua dàn lạnh Tầng Phòng ts , oC Qhef , W L , m/s Qo, kW 1 101 17,3 3873,8 438,5 6,6 102 17,5 5542,8 639,3 7,6 103 17,1 981,8 108,2