Tổng quan về công trình và vai trò của hệ thống điều hoà không khí

CHƯƠNG I 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH VÀ VAI TRÒ CỦA 1

HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 1

I 1 giới thiệu chung về công trình 1

I.2 VAI TRÒ CỦA ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ ĐỐI VỚI CON NGƯỜI 2

Chương II 5

khái lược điều hoà không khí và lựa chọn điều hoà không khí cho công trình 5

II.1 khái lược hệ thống điều hoà không khí 5

II.2 LỰA CHỌN HỆ THỐNG CHO CÔNG TRÌNH 10

II.3 CHỌN CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ. 11

II.3.1. Thông số trạng thái không khí tính toán trong nhà. 11

II.3.2 THÔNG SỐ TRẠNG THÁI KHÔNG KHÍ TÍNH TOÁN NGOÀI TRỜI. 12

CHƯƠNG III 14

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT – ẨM 14

III.1. TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA. 14

III.1.1. Nhiệt tỏa do người. 14

III.1.2 Nhiệt tỏa tù các thiết bị: 15

III.1.3 Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng. 15

III.1.4 Nhiệt độ bức xạ mặt trời. 16

II.1.4.1 Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phòng Qk 16

III.1.4.2 Nhiệt bức xạ mặt trời qua mái vào phòng QBC. 17

III.1.5 Lượng nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che. 20

III.1.6 Lượng nhiệt tỏa từ các nguồn nhiệt khác: 23

II.2 TÍNH TOÁN ẨM THỪA. 25

III.2.1 Lượng ẩm do người tỏa ra. 26

III.2.2 Lượng ẩm do lọt không khí mang vào. 27

III.2.3 Kiểm tra điều kiện đọng sương. 28

III.3 tính toán hệ số góc tia quá trình. 30

CHƯƠNG IV 32

thiết lập sơ đồ điều hòa không khí lựa chọn và bố trí các thiết bị chính của hệ thống. 32

IV.1 lập sơ đồ điều hòa không khí: 32

IV.2 SƠ ĐỒ TUẦN HOÀN KHÔNG KHÍ MỘT CẤP . 33

CHƯƠNG V 42

thiết kế hệ thống điều hòa không khí sử dụng máy điều hòa lắp mái 42

V.1 hệ thống điều hòa không khí sử dụng máy điều hòa lắp mái. ( ROOFTOP AIR CONDITIONER ) 42

V.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống. 42

V.1.2 Đặc điểm kỹ thuật . 42

V.1.3 Chọn máy . 43

V.2 THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN PHỐI VÀ VẬN CHUYỂN KHÔNG KHÍ . 43

V.2.1 Thiết kế đường ống gío thổi. 43

V.2.1.1 Lưu lượng không khí mà các miệng thổi qua mỗi mét vuông sàn. 43

V.2.1.2 Tốc độ dòng khí cho phép khi ra khỏi miệng ống. 44

V.2.1.3 Chọn kích thước miệng thổi. 44

V.2.1.4 Tổng số miệng thổi cần thiết. 45

V.2.2 Tính và chọn lưu lượng, tiết diện của các đoạn ống trong đường ống cấp gió của tầng 1 và tầng 2. 45

V.2.2 Thiết kế đường ống gió hồi. 54

V.2.2.1 Tính chọn lưu lượng, tiết diện của các đoạn trong ống gió hồi của tầng 1 và tầng 2. 55

V.3 Tính toán trở lực đường ống gió thổi 56

V.3.1 Tính toán trở lực đường ống gió thổi với tầng 1. 57

V.3.2 Tính toán trở lực đường ống gió thổi với tầng 2. 69

V.3.3 Tính toán trở lực đường ống gió hồi tầng 1. 79

V.3.4.Tính toán trở lực đường ống gió hồi tầng 2. 83

V.4.KIỂM TRA THÔNG SỐ QUẠT. 87

 

 

 

doc90 trang | Chia sẻ: huong.duong | Ngày: 05/09/2015 | Lượt xem: 702 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tổng quan về công trình và vai trò của hệ thống điều hoà không khí, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
của nhân viên và khách hàng là lao động nhẹ. q = 125 ( W/ người. h ). Q11 = 125 200 = 25000 (W). Q22 = 125 200= 25000 (W). Q1 =Q11 + Q22 = 50000 (W). III.1.2 Nhiệt tỏa tù các thiết bị: Theo công thức ( 3.11 ) tài liệu [1]. Q2 = Nđ . kft . kđt ( - 1+ Kt ) (W). Nđ - Công suất động cơ điện ( W ). kft – Hệ số phụ tải. Được xác định theo mức độ dự trữ động cơ. kđt – Hệ số làm việc đồng thời của các thiết bị. - Hiệu suất động cơ điện = đ . k. k- Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào hệ số phụ tải. đ - Hiệu suất động cơ. kt – Hệ số tải nhiệt, lấy kt = 1. Tại các tầng chỉ có máy tính tiền và máy nghe nhạc, các số liệu do chủ đầu tư cung cấp: Q12 = 1000 ( W ) ; Q22 = 1000 ( W ). Q2 = Q12 + Q22 = 1000 + 1000 = 2000 ( W ). III.1.3 Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng. Theo công thức (3.12 ) tài liệu [1]. Q3 = NS ( W ). NS – Tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng (W). Công suất suất chiếu sáng định mức tính trên mỗi mét vuông sàn là: Nđm = 10 () NS = F.Nđm. F – Diện tích sàn F1 = F2 = 622 ( m2 ). Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng ở mùa đông và mùa hè được tính như sau: Q13 = 622 . 10 = 6220 (W). Q23 = 622 . 10 = 6220 (W). Q3 = Q13 + Q23 = 12440 (W). III.1.4 Nhiệt độ bức xạ mặt trời. Nhiệt độ bức xạ mặt trời là tổng lượng đo nhiệt do mặt trời bức xạ qua kính (QK) qua kết cấu bao che, chủ yếu là qua mái (Qbc) vào phòng. ở đây ta tính nhiệt bức xạ vào phòng như một nguồn nhiệt tỏa. Theo công thức (3.16 ). Tài liệu [1]. Q4 = Qk + Qbc . (W). II.1.4.1 Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính vào phòng Qk Qk = IS . Fk . τ1. τ2 . τ3 . τ4 (W). IS – Cường độ bức xạ mặt trời trên mặt đứng phụ thuộc vào hướng địa lý . Fk – Diện tích kính m2. τ1 – Hệ số trong suốt của kính.Với kính một lớp τ1 = 0,9. τ2 – Hệ số khúc xạ. Với kính đặt chống τ2 = 0,8. τ3 – Hệ số khúc xạ. Với kính một lớp khung kim loại τ3 = 0,75. τ4 – Hệ số tán xạ do che chắn. Với kính tán xạ τ4 = 0,7. τ = τ1. τ2 . τ3 . τ4 = 0,9 . 0,8 . 0,75 . 0,7 = 0,378. a> Tầng 1. Tra các thông số theo bảng 3.3.Tài liệu [2]. Đối với hướng Nam thì: IS = 0 (). Q1KN = 0 (W). Đối với hướng Đông thì: IS = 569 (). Q1KĐ = 569 .( 21,6 . 3,7 ). 0,378 = 17189,350 (W). Đối với hướng Bắc thì: IS = 122 (). Q1KB = 122 .( 28,7 . 3,7 ). 0,378 = 4914,12 (W). Còn lại hướng Tây không có bức xạ qua kính: QK = Q1KN + Q1KĐ + Q1KB = 17189,35 + 4914,12 + 0 = 22103,47 (W). b> Tầng 2. Do tầng 2 giống tầng 1 nên: Q2k = Q1k = 22103,47 (W). Qk = Q2k + Q1k = 44206,94 (W). III.1.4.2 Nhiệt bức xạ mặt trời qua mái vào phòng QBC. Do bức xạ qua vách đứng là nhỏ nên có thể bỏ qua. Đối với tầng 1 trần là sàn của tầng 2 thì sẽ không có bức xạ qua mái. Nhiệt bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che chủ yếu là qua mái, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. QBC = 0,055 . k . IS . F . es (W). Trong đó: k – Hệ số truyền nhiệt (). IS – Cường độ bức xạ mặt trời trên mặt nằm ngang (). F - Diện tích bề mặt nhận bức xạ theo phương ngang ( m2 ). es - Hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che. ở đây ta chỉ tính cho tầng 2 mái kết cấu gồm có ( 7,2 . 21,6 m ) là mái bằng và ( 21,6 . 21,6 m )là mái tôn. a> Hệ số truyền nhiệt qua mái bằng. Từ bản vẽ thiết kế, ta xác định được kết cấu mái như hình vẽ gồm: TT Vật liệu d (m) l () 1 2 3 4 5 6 Vữa trát tổng hợp. Bê tông chống thấm. Bê tông cốt thép. Lớp vữa trát trong. Lớp không khí tĩnh. Lớp gỗ trần giả 0,01 0,05 0,1 0,05 0,6 0,01 0,93 1,0 1,55 0,93 0,0259 0,35 Với kết cấu mái như trên, theo tài liệu [1] ta chọn e = 0,65 đồng thời tính được hệ số truyền nhiệt K theo công thức: k = (). , - Hệ số tỏa nhiệt bên trong và bên ngoài vách (). = 10 (). Nếu là vách trơn. = 8 (). Nếu là vách có trọng âm. = 20 (). Nếu là vách tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời. = 10 (). Nếu là vách có tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài trời. - Chiều dầy của lớp vật liệu thứ i (m) có hệ số dẫn nhiệt (). k = = 0,043 (). Qmb = 0,055 . 0,043 .( 7,2 . 21,6 ). 0,65 . 928 = 221,85 (W). ....................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................................... . 1 – Lớp vữa trát. 2 – Lớp bê tông chống thấm. 3 – Lớp bê tông cốt thép. 4 – Lớp vữa trát. 5 – Lớp không khí tĩnh. 6 – Lớp trần bằng gỗ ép. b> Hệ số truyền nhiệt qua mái lợp. k = lN = 20 (). Hệ số tỏa nhiệt từ phía ngoài mái của không khí. lT = 10 (). Hệ số tỏa nhiệt của không khí phía trong. d1 = 50 (m m) = 0,05 m. Chiều dầy lớp chống lót bằng bông thủy tinh. l1 = 0,16 (). Hệ số dẫn nhiệt của lớp tấm lót bằng bông thủy tinh. d2 = 1,5 (m). Chiều dày của lớp không khí tĩnh. l2 = 0,0259 (). Hệ số dẫn nhiệt của lớp không khí tĩnh. d3 = 100 (m m) = 0,1 (m). Bề dày của lớp trần bê tông cốt thép. l3 = 1,55 (). Hệ số dẫn nhiệt của lớp trần bê tông cốt thép. d4 = 0,6 (m). Chiều dày của lớp không khí tĩnh. l4 = 0,0259 (). Hệ số dẫn nhiệt của lớp không khí tĩnh. d5 = 100 (m m) = 0,01 (m). Hệ số dẫn nhiệt của lớp gỗ làm trần giả. . = 0,012 (). Qml = 0,055 . 0,012 .( 21,6 . 21,6 ). 928 . 0,63 = 180 (W). Qm = Qmb + Qml (W). Qm = 221,85 + 180 = 401,85 (W). Q4 = Q1k + Q2k + Qm (W). Q4 = 44608,79 (W). III.1.5 Lượng nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che. 2 1 1 – Lớp vữa tổng hợp. = 0,015 (m). = 0,77 (). 2 – Lớp gạch đỏ. = 0,015 (m). = 0,77 (). 3 – Lớp vữa tổng hợp. = 0,015 (m). = 0,77 (). Do bức xạ mặt trời đã được tính như một nguồn nhiệt tỏa nên lượng nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che được tính trong điều kiện không có nắng và được tính theo công thức: k= (). Vách tiếp xúc trực tiệp với không khí. k = = 1,475 (). Hệ số truyền nhiệt qua kính. k = (). Vách tiếp xúc trực tiếp với không khí : lN = 20 (). Hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà : = 10 (). Độ dày vật liệu : di = 0,015 (m). Hệ số dẫn nhiệt : li = 0,16 (). . * Lượng nhiệt thẩm thấu qua nền ( ở đây chỉ tính cho tầng 1). Lượng nhiệt này được tính theo phương pháp dải nền. Ta coi nền như một vách phẳng trong đó truyền nhiệt, theo bề mặt nền ra ngoài theo các dải khác nhau. Nền được chia làm 4 dải mỗi dải có bề rộng 2 m. Dãi thứ 4 là phần còn lại của nền như hình vẽ: Theo tài liệu [1] hệ số truyền nhiệt ki và diện tích của nền như sau: 2 m F1 F2 F3 21,6 F4 28,8 Hệ số truyền nhiệt ki của mỗi dãi nên có trị số như sau: Dãi 1. Có hệ số truyền nhiệt :k i = 0,5 (). Dãi 2. Có hệ số truyền nhiệt : k2 = 0,2 (). Dãi 3. Có hệ số truyền nhiệt : k3 = 0,1 (). Dãi 4. Có hệ số truyền nhiệt : k4 = 0,07 (). Diện tích các dãi nền là : F1 = 201,61 m2. F2 = 153,6 m2. F3 = 121,6 m2. F4 = 145,2 m2. Đối với mùa hè: Tầng 1: QHTường = 1,475 . 21,6 . 4,3 .( 32,2 – 25 ) = 986 (W). QHCửa = 2 . 0,24 . ( 2 . 3 ) . ( 32,2 – 25 ) = 20,736 (W). QHKính = 0,24 . 68,3 . 3,7 .( 32,2 – 25 ) = 436,68 (W). QHNền = ( F1 . k1 + F2 . k2 + F3 . k3 + F4 . k4) . (kN - tT ) = ( 201,6 . 0,5 + 153,6 . 0,2 + 121,6 . 0,1 + 145,2 . 0,07 ).( 32,2 – 25 ) = 1107,67 (W). Q15 = QHTường + QHCửa + QHKính + QHNền = 2551,086 (W). Tầng 2: QHTường = 986 (W). QHCửa = 0 (W). QHKính = 436,68 (W). QHNền = 0 (W). Q25 = QHTường + QHCửa + QHKính + QHNền = 1422,68 (W). QH5 = Q15 + Q25 = 3973,76 (W). Đối với mùa đông: QĐTường = 1,475 . 21,6 . 4,3 .( 13,8 – 25 ) = - 1534,37 (W). QĐCửa = 2 . 0,24 .( 2 . 3 ).(13,8 – 25 ) = - 32,256 (W). QĐKính = 0,24 . 68,3 . 3,7 .( 13,8 – 25 ) = - 679,28 (W). QĐNền = ( F1 . k1 + F2 . k2 + F3 . k3 + F4 . k4) . (tN - tT ) = ( 201,6 . 0,5 + 153,6 . 0,2 + 121,6 . 0,1 + 145,2 . 0,07 ).( 13,8 – 25 ) = - 1723,05 (W). Q15 = QĐTường + QĐCửa + QĐKính + QĐNền = - 3968,95 (W). Tầng 2: QĐTường = - 1534,37 (W). QĐCửa = 0 (W). QĐKính = - 679,28 (W). QĐNền = 0 (W). Q25 = QĐTường + QĐCửa + QĐKính + QĐNền = - 2213,65 (W). QĐ5 = - 6182,6 (W). III.1.6 Lượng nhiệt tỏa từ các nguồn nhiệt khác: Ta chỉ tính đến lượng nhiệt do không khí lọt từ ngoài mang vào xác định theo công thức: Q6 = G .(IN – IT ) = 103 . G .(IN – IT ) (W). G – Lượng không khí lọt qua cửa trong một đơn vị thời gian () Theo tài liệu [1] ta tính G theo công thức kinh nghiệm sau: G = ( 1,5 2).V = ( 1,5 2).V.. V = Thể tích của phòng: - Khối lượng riêng của không khí Lấy = 1,2 . IN, IT – Entanpi của trạng thái không khí ngoài trời và trong nhà. . Theo đồ thị I – d ta xác định được Entanpi của trạng thái không khí ngoài trời và trong nhà đối với điều kiện mùa đông và mùa hè: Mùa hè: IN = 90,4 , dN = 22,5 . Mùa đông: IN = 30,1 , dN = 6,4 . Trong nhà: IN = 57,78 , dN = 13 . Đối với mùa hè: Tầng 1. Q16 = = 42018,95 (W). Q16 = 42018,95 (W). Tầng 2: Q26 = = 42018,95 (W). Q6 = Q16 + Q26 = 84037,91 (W). Đối với mùa đông: Tầng 1: Q16 = = - 36094,72 (W). Tầng 2: Q26 = = - 36094,72 (W). Q6 = Q16 + Q26 = - 72189,44 (W). Vậy: Tầng 1. QHT1 = Q11 + Q12 + Q13 + Q14+ Q15 = 76373,5 (W). QĐT1 = Q11 + Q12 + Q13 + Q14+ Q15 = - 6504,9 (W). Tầng 2. QHT2 = Q21 + Q22 + Q23 + Q24+ Q25 = 75245,1 (W). QĐT2 = Q21 + Q22 + Q23 + Q24+ Q25 = - 6504,9 (W). QHT = QHT1 + QHT2 = 151618,6 (W). QĐT = QĐT1 + QĐT2 = - 14765,1 (W). II.2 Tính toán ẩm thừa. Lượng ẩm thừa được tính theo công thức: WT = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 (). W1 – Lượng ẩm thừa do người tỏa ra (). W2 - Lượng ẩm thừa do bay hơi từ bán thành phẩm (). W3 - Lượng ẩm thừa do bay hơi đoạn nhiệt từ sân ẩm (). W4 - Lượng ẩm thừa do hơi nước nóng mang vào (). W5 - Lượng ẩm thừa do không khí lọt từ ngoài mang vào (). Do hầu như không có bán thành phẩm nào mang ẩm đáng kể, không có các thiết bị sinh hơi, các nhà vệ sinh có sân ẩm có miệng hút riêng nên các thành phần W1, W2, W3, W4 có thể bỏ qua. Như vậy lượng ẩm thừa chỉ còn lại hai thành phần chính là: W1 và W5. III.2.1 Lượng ẩm do người tỏa ra. Theo công thức (3.44) tài liệu [1]. W1 = 103 . n . gn (). n – Số người có trong không khí điều hòa. . gn – ẩm tỏa do mỗi người trong một đơn vị thời gian . Lượng ẩm do con gnười tỏa ra ở mùa đông và mùa hè là như nhau: Tầng 1: Điều kiện làm việc của khách hàng và nhân viên là lao động nhẹ : gn = 115 . W11 = 103 . 200 . 115 = 23 (). Tầng 2. Điều kiện làm việc của khách hàng và nhân viên là lao động nhẹ : gn = 115 . W21 = 10-3 . 200 . 115 = 23 (). W1 = 23 . 2 = 46 (). III.2.2 Lượng ẩm do lọt không khí mang vào. W5 =. G1 (dN – dT) . (). G1 – Lượng không khí lọt qua cửa trong một đơn vị thời gian (). Theo phần tính toán nhiệt thừa ta có : G1 = ( 1,5 2).V . . V – Thể tích phòng. NT, dT – Dung ẩm của không khí ngoài và trong nhà. . - Khối lượng riêng của không khí.= 1,2 . Đối với mùa hè: Tầng 1. W5 = 1,2 . 1,7 . 622 . 3,7 .( 0,0225 – 0,013 ) = 44,60 (). Tầng 2. W5 = 1,2 . 1,7 . 622 . 3,7 .( 0,0225 – 0,013 ) = 44,60 (). W5 = 44,60 . 2 = 89,20 (). Đối với mùa đông: Tầng 1. W5 = 1,2 . 1,7 . 622 . 3,7 .( 0,0064 – 0,013 ) = - 30,98 (). Tầng 2. W5 = 1,2 . 1,7 . 622 . 3,7 .( 0,0064 – 0,013 ) = - 30,98 (). W5 = 2 . (- 30,98 ) = - 61,97 (). Vậy ta có ẩm thừa cho từng mùa hèlà: Mùa hè: W = 46 + 89,20 = 135,2 (). Mùa đông: W = 46 – 61,97 = - 15,97 (). III.2.3 Kiểm tra điều kiện đọng sương. Hiện tượng đọng sương xảy ra khi nhiệt độ vách nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí. Hiện tượng này không những gây mất mỹ quan của công trình nói chung mà còn có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới tuổi thọ của các kết cấu xây dựng. Vì vậy để tránh sảy ra hiện tượng này cần kiểm tra xem các kết cấu bao che có đảm bảo không bị đọng sương hay không và biện pháp khắc phục. Từ các hệ thức phương trình mật độ dòng nhiệt qua vách theo tài liệu [1] ta có: Q = k . (tT – tN ) = ( tN - tNW ) = ( tT - tTW ). k = (). k = (). Ta thấy khi nhiệt độ vách giảm thì hệ số truyền nhiệt K tăng. Khi nhiệt độ vách giảm xuống đến nhiệt độ đọng sương tS thì hệ số truyền nhiệt đạt trị số cực đại k = kmax và xảy ra hiện tượng đọng sương. Vậy để không xảy ra hiện tượng đọng sương, vách cần có hệ số truyền nhiệt kVách nhỏ hơn kmax. Từ số kmax được xác định theo nhiệt độ đọng sương bằng công thức: Ta kiểm tra đọng sương phía vách có nhiệt độ cao. Đối với mùa hè: k max = (). Đối với mùa đông: kmax = (). Với các thông số đã lựa chọn ở trên ta có: Trong nhà: tT = 250C ; T = 65% . tTS = 18,20C ; tTư = 19,80C . Mùa hè tN = 32,20C ; N = 69% . tNS = 26,50C ; tNư = 27,80C . Mùa đông: tN = 13,80C ; N = 66% . tNS = 70C ; tNư = 10,50C . Do ở công trình ở hai tầng như nhau nên ta chỉ cần tính ở 1 tầng. Mùa hè: Vách tiếp xúc với không khí ngoài trời: k = = = 12,2 (). k max = = = 15,83 (). Tương tự tính toán với toàn bộ công trình thìta thấy, toàn bộ các bề mặt vách của công trình đều thỏa mản điều kiện K < Kmax. Vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương ở phía vách có nhiệt độ cao. III.3 tính toán hệ số góc tia quá trình. Hệ số góc tia qua trình tự thay đổi trạng thái không khí do nhận nhiệt thừa, ẩm thừa eT được tính theo công thức: eT = . QT – Tổng nhiệt thừa trong không gian điều hòa.. WT – Tổng lượng ẩm thừa của không gian điều hòa. (). Mùa hè: eT = = . eT = = 965 . Mùa đông: eT = = . eT = = 795 . CHƯƠNG IV thiết lập sơ đồ điều hòa không khí lựa chọn và bố trí các thiết bị chính của hệ thống. IV.1 lập sơ đồ điều hòa không khí: Lập sơ đồ điều hòa không khí là xác lập quá trình xử lý không khí trên đồ thị I – d sau khi tính toán đựơc nhiệt thừa, ẩm thừa, hệ số góc tia qúa trình tự thay đổi trạng thái không khí trong phòng để đảm bảo các thông số nhiệt ẩm trong và ngoài nhà đã chọn, từ đó tiến hành tính toán năng suất cần thiết của các thiết bị xử lý không khí tạo cơ sở cho việc lựa chọn và bố trí thiết bị. Việc thành lập sơ đồ điều hòa không khí ở đây chỉ tiến hành cho mùa hè và mùa đông, các thời gian khác trong năm có nhu cầu cần sử dụng thấp hơn nên nếu thiết bị được chọn hoạt động thích hợp mùa hè thì cũng đảm bảo các điều kiện tiện nghi cho các thời gian còn lại. Trong từng điều kiện cụ thể mà ta có thể chon một trong các sơ đồ : thẳng tuần hoàn không khí một cấp, tuần hoàn không khí hai cấp, cóphun ẩm bổ sung. Sơ đồ thẳng được sử dụng khi trong không gian điều hòa có nguồn phát sinh các chất độc, của việc lắp đặt đường ốnggió hồi không bù lại được chi phí đầu tư lắp đặt chúng. Sơ đồ có tuần hoàn không khí có một cấp là sơ đồ thường được ứng dủngộng rãi hơn cả do nó tiết kiệm được năng lượng rất lớn so với sơ đồ thẳng và chi phí đầu tư ban đầu đôi khi không lớn hơn so với sơ đồ tuần hoànkhông khí một cấp tiêu tốn năng lượng nhiều hơn song lại đơn giản hởntong việc lắp đặt vận hành và có chi phí đầu tư ban đầu nhỏ hơn. Chính vì vậy, trong thực tế người ta thường sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp. Sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp thường chỉ được sử dụng trong xưởng sản xuất lớn như nhà máy dệt, nhà máy sản xuất dược phẩm... Đối với công trình là một trung tâm thương mại không đòi hỏi nghiêm nghặt các tiêu chuẩn về không khí trong phòng, không phát sinh các đặc tố, do đó lượng không khí tươi cần bổ sung chỉ chiếm 10% lượng không khí cấp. Cũng từ lý do đó ta thấy rằng việc sử dụng hệ thống tuần hoàn không khí một cấp sẽ giảm được đáng kể chi phí vận hành. IV.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp . Sơ đồ nguyên lý của hệ thống được trình bày như sau: 10 11 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Van điều chỉnh gió tươi. Buồng hòa trộn. thiết bị sử lý không khí. Quạt gió. Không gian cần điều hòa. Miệng thổi gió. Miệng hút gió hồi. Đường ống gió hồi. Thiết bị lọc bụi. Quạt gió. Van điều chỉnh gió thải. Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: Không khí ngoài trời có trạng thái N đi qua cửa lấy gió tươi (1) có lọc bụi với lưu lượng LN lưu lượng LT tại buồng hòa trộn (2). Sau khi hòa trộn lhông khí ( có trạng thái C ) được đưa qua thiết bị xử lý nhiệt ẩm (3) để đạt đựoc trạng thái O và được quạt gió (4) cáp vào không gian điều hòa (5) qua các miệng thổi (6). Trạng thái không khí điểm thổi là V. Tại không gian điều hòa, sau khi nhận nhiệt thừa, ẩm thừa, không khí tự biến đổi tới trạng thái T theo tia quá trình VT có hệ số góc là eT Khi trạng thái T không khí được hút qua các miệng hút (7) nhờ quạt gió hồi (10). Sau khi đi qua lọc bụi (9) một phần không khí được đưa vào buồng hòa trộn (2) một phần được thải ra ngoài theo cửa thải (11), cửa (11) và (1) thường được đồng chỉnh để đảm bảo cân bằng áp suất trong phòng.thiết bị sơ đồ điều hòa không khí. Về mùa hè: Các điểm T, N biểu diển trạng thái không khí trong nhà và ngoài trời. Điểm C biểu diển không khí sau khi hòa trộn. Điểm C có thể xác định được trên đưòng nối NT nếu biết tỷ lệ hòa trộn LN : LT. Điểm V biểu diển trạng thái không khí điểm thổi vào. Bỏ qua tổn thất nhiệt ở quạt và đường ống thì có thể coi V º 0. Nối C với 0, doạn CO biểu diễn quá trình làm lạnh, làm khô không khí. Xác định các điểm V, T, N. Điểm V là giao điểm của đường thẳng eT với đường = 95%. Điểm T được xác định bởi ( ,tT ). Điểm N được xác định bởi ( ,tN ). Vậy lượng không khí bổ sung cho không gian điều hòa có nhiều người sẽ là: Theo (5.11 a,b) tài liệu [1]. LN = max( 10% L,30.n ) = 1,2. max ( 10%L, 30.n ) . LN = 1,2 max( 10% L,30.n )/3600 (). Lượng khôngkhí tuần hoàn là: Theo (5.11 c ) tài liệu [1]. LT = L - LN (). Từ đó có thể xác định trạng thái không lhí sau khi hòa trộn C theo các công thức sau: Theo (5.12 a ) tài liệu [1]. IC = . Theo (5.12 b ) tài liệu [1]. dC = . Năng suất lạnh cần thiết của thiết bị là: Theo (5.13 ) tài liệu [1]. Qo = L .( IC – IO ) (KW). Năng suất làm khô: Theo (5.14 ) tài liệu [1]. W = L .( dC – dO ) (). Đồ thị I – d thể hiện quá trình xử lý không khí . Năng suất gió cần thiết của thiết bị. Theo (5.2 ) tài liệu [1] ta có. LH = (). Trong đó: L = LN + LT (). Tuy nhiên do qúa trình làm lạnh là quá trình từ C đến V thay từ N đến V ở đó sơ đồ thẳng nên để xác dịnh được năng suất lạnh, năng suất giảm ẩm của thiết bị cần tìm được điểm C hay tính được lượng không khí tươi cần thiết cho không gian điều hòa. Lượng không khí tươi cần thiết được xác định theo điều kiện vệ sinh. Đối với công trình là một siêu thị, tức là bao gồm nhiều người. Vậy ta bổ sung lượng không khí tươi là 30 ( m3/h.ng ). Tuy nhiên để đảm bảo sự phân phối không khí đồng đều, trong bất kỳ trường hợp nào lượng không khí bổ sung cũng không được nhỏ hơn 10% tổng lượng không khí. Sơ đồ mùa đông: Giống như sơ đồ thẳng, ở mùa đông chúng ta cũng có thể gặp phải hai trường hợp eT > 0 (hình a ) và eT < 0 (hình b ) - Nếu eT > 0 việc lập sơ đồ điều hòa không khí tương tụ như mùa hè. - Nếu eT < 0 do không xác định được nên ta xác định trạng thái không khí trong nhà. ( tT = 250C , = 65% ) trước. Điểm V được xác định tại giao điểm của đường tV = tT + 70C và tia TX có hệ số góc bằng eT . Sau khi xác định được điểm V ta xác định điểm S tại giao điểmt của đường dC = cond và đường IV = const. Hình – a: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp mùa đông < 0. Hình – b: Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp mùa đông > 0 Từ sơ đồ điều hòa không khí ta tính được năng suất gió cần thiết của thiết bị cho mùa đông: - Năng suất gió cần thiết: LĐ = (). - Năng suất sấy: QĐS = LĐ ( IS – IC ) (KW). - Năng suất làm ẩm: WĐ = LĐ ( d0 – dS ) (). Tổng hợp sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp. Ngoài việc phải đảm bảo năng suất sấy cho mùa đông, năng suất lạnh cho mùa hè, thiết bị cần đáp ứng được năng suất gió tươi lớn nhất trong hai mùa. L = max ( LH , LĐ ) (). LN = max ( LHN , LĐN ) (). Đối với mùa hè. Từ sơ đồ trên ta có : eT = 967. QH = 151,6180 (KW). Thành lập sơ đồ điều hòa không khí ta có bảng số liệu sau tại trạng thái Các điểm: Điểm Trong nhà T Ngoài nhà N Thổi vào 0ºV Hòa trộn C t0C 25 32,2 17 25,8 j% 65 69 95 67 I 57,78 90,4 48,8 61,04 d 0,013 0,225 0,0116 0,0147 - Năng suất cần thiết của thiết bị: LH = = 16,88 (). Trong đó : L = LN + LT (). Lượng không gian sạch cần bổ sung cho không gian điều hòa. Theo (5.11.a,b ) tài liệu [1]. LN = 10% ; L = 1,688 (). Lượng không khí tuần hoàn là: Theo (5.11. c ) tài liệu [1]. LN = L – LN = 16,88 – 1,688 = 15,192. Từ đó có thể xác định trạng thái không khi sau khi hòa trộn C theo tỷ lệ sau: = . Từ sơ đồ điều hòa không khí khi đã biết điểm T, N và tỷ lệ chia trong ta xác định được điểm hòa trộn như trên sơ đồ. Năng suất lạnh cần thiếtcủa thiết bị là. Q0 = LH ( IC – I0 ) = 16,88 .( 61,04 – 48,8 ) =206,61 ( KW) . Năng suất làm khô: W = LH ( dc – d0 ) = 16,88 .(0,0147 – 0,0116 ) = 0,0523 (). Đối với mùa đông: Từ bảng số liệu ở trên ta có : eT = 795 . QĐ = - 14765,1 (W) = - 14,7651 (KW). Do eT > 0 nên ta tính toán theo sơ đồ ( hình – b ) . Thành lập sơ đồ điều hòa không khs ta có bảng số liệu sau: Điểm Trong nhà T Ngoài nhà N Thổi vào 0ºV Hòa trộn C t0C 25 13,8 16 19 j% 65 64 95 70 I 57,78 30,1 46,8 46,8 d 0,013 0,0064 0,011 0,0098 Lượng không khí sạch bên ngoài cần bổ sung cho không gia điều hòa. - Năng suất gió cần thiết: LĐ = = 1,344 (). Ta kiểm tra điều kiện (5.11.a,b ) tài liệu [1]. LN 10% L .(). Mặt khác ta có : L = LT + LN và IC = IT.(). Điểm hòa trộn C thỏa mản điều kiện: . Năng suất làm ẩm. WĐ = LĐ ( d0 – dV ) = 1,344 .( 0,011 – 0,0098 ) = 0,00161 (). Tổng hợp sơ đồ điều hòa không khí một cấp. Ngoài việc phải đảm bảo năng suất sấy cho mùa đông năng suất lạnh cho mùa hè. Thiết bị cần đáp ứng được năng suất gió và năng suất gió tươi lớn nhất cho hai mùa. L = max ( LH , LĐ ) = 16,88 (). LN = max ( LHN , LĐN ) = 1,688 (). Q0 = max ( QH , LĐ ) = 206,61 (KW). W = max ( WH , WĐ ) = 0,0523 (). chương V thiết kế hệ thống điều hòa không khí sử dụng máy điều hòa lắp mái V.1 hệ thống điều hòa không khí sử dụng máy điều hòa lắp mái. ( ROOFTOP AIR CONDITIONER ) Đây là máy điều hòa nguyên cụm có năng suất 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. V.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống. Hơi môi chất lạnh được nán trong máy nén đến áp suất cao rồi đưa qua thiết bị ngưng tụ, Khi đó hơi môi chất thải nhiệt ra môi trường truyền thành pha lỏng, đi qua van tiếp hơi rồi vào dàn bay hơi để trao đổi nhiệt với không khí ( làm lạnh không khí ), hơi môi chất lại được đưa về máy nén. Không khí sau khi làm lạnh thì sẽ được quạt gió thổi qua đường ống gió qua các miệng thổi đưa vào phòng cần làm mát, để máy làm việc ít hơn thì không khí sau khi đã trao đổi nhiệt trong phòng sẽ được tái tuần hoàn trở lại theo đường ống dẫn gió hồi. V.1.2 Đặc điểm kỹ thuật . Đối với loại máy điều hòa không khí kiểu tủ giải nhiêt bằng không khí thì việc lắp đặt, sử dụng dể dàng. Tuy nhiên vận chuyển máy lại không được thuận tiện, dể dàng vì vậy máy nhiều khi rất nặng mà chỉ lại một cục cho nên không thể tháo rời từng phần để vận chuyểnt. Máy lại thường được nạp gas sẵn nên vận chuyển bao giờ cũng hết sức cẩn thận . V.1.3 Chọn máy . Chọn máy điều hoà lắp mái của hãng TRANE được giải nhiệt bằng không khí để lắp đặt cho công trình. Tổng công suất lạnh yêu cầu Q0 = 206,61 (KW). Tổng năng suất gió yêu cầu : L = 16,88 () = 50640 (). Theo Catalog của hãng TRANE chọn 4 máy điều hòa không khí có ký hiệu là 73 KW vì vậy với 4 máy thì tổng công suất là: 4.73 = 292 ( KW ). Hệ số dự trữ công suất là : V.2 Thiết kế hệ thống phân phối và vận chuyển không khí . V.2.1 Thiết kế đường ống gío thổi. V.2.1.1 Lưu lượng không khí mà các miệng thổi qua mỗi mét vuông sàn. LS = (). Trong đó : Lưu lượng không khí là : L = 50640 (). Diện tích sàn là : FS = 2.622 = 1244 (m2). LS = = 40 (). Do LS > 35 (). Nên chọn kiểu thổi đứng, miệng thổi hình băng. V.2.1.2 Tốc độ dòng khí cho phép khi ra khỏi miệng ống. Đối với dòng đẳng nhiệt miệng thổi hình băng có cánh dẫn hướng thì: VX = V0 (). Trong đó : V0 – Tốc độ dòng khí ra khỏi miệng thổi. VX – Tốc độ dòng khí ở khoảng bất kỳ. Với tT = 250C. Chiều cao h = 3,7 m theo kinh nghiệm chọn VX = 0,45 (). x = 2 m. Là khoảng cách vùng làm việc b0 = 25 m m. Là chiều cao miệng thổi hình băng. = 200 ( tg = 0,364 ). Là góc mép khuyếch tán luổng ở đoạn chính. Vậy tốc độ của không khí khi ra khỏi miệng thổi là: V0 = VX = 4,5 (). V.2.1.3 Chọn kích thước miệng thổi. Ta chọn kích thước miệng thổi là: a x b = 350 x 350 m m. Vậy tiết diện ngang của miệng thổi là: f = 0,35 . 0,35 = 0,1225 (m2). Tiết diện lưu thông của miệng thổi chọn: f0 = 80% . f Vậy : f0 = 80% .0,1225 = 0,098 (m2). Lưu lượng không khí qua mỗi miệng thổi là: L0 = V0 . f0 = 4,5 . 0,098 = 0,442 (). V.2.1.4 Tổng số miệng thổi cần thiết. N = = 31,82 (miệng). Vậy ta chọn số miệng thổi là 32 miệng. Để bố trí và lắp đặt

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDA0493.DOC
Tài liệu liên quan