Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu bao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ toả ra môi trường một 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 này sẽ có độ chậm trễ nhất định. Mức độ chậm trễ phụ thuộc bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng.
Thông thường người ta bỏ qua lượng nhiệt bức xạ qua tường. Lượng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và độ chênh nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác định theo công thức:
32 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 4118 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế Hệ thống điều hoà không khí cho Trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ử bụi tốt, nên đối với khu vực đòi hỏi độ ồn thấp thường sử dụng.
+ Giá thành nói chung không cao.
- Nhược điểm:
+ Người sử dụng hầu như không can thiệp được nhiệt độ cũng như lưu lượng gió trong phòng (trừ khi sử dụng van điều chỉnh dùng mô tơ).
+ Hệ thống đường ống gió có kích thước lớn cồng kềnh chiếm nhiều không gian, hệ thống này khi hoạt động thì hoạt động với 100% tải.
+ Các phòng nhỏ với các chế độ hoạt động khác nhau, không gian lắp đặt bé, tính đồng thời làm việc không cao thì hệ thống này không thích hợp.
Qua tìm hiểu tính chất của công trình, phân tích ưu nhược điểm của từng hệ thống điều hoà không khí, em nhận thấy rằng việc lắp đặt hệ thống điều hoà không khí tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán nên dùng hệ thống điều hoà không khí dạng tủ (hệ thống điều hòa không khí kiểu trung tâm). Bởi vì tại Trung tâm ẩm thực Năm Châu Hội Quán là nơi ăn uống, giao lưu văn hoá văn nghệ là chủ yếu vì vậy việc dùng hệ thống điều hoà không khí dạng tủ sẽ rất thuận tiện, đạt hiệu quả kinh tế cao và chi phí đầu tư không cao.
CHƯƠNG 2
TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT, CÂN BẰNG ẨM (TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT ẨM)
2.1 Tính cân bằng nhiệt:
2.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị điện toả ra Q1:
Q1 = 5800 W= 5,8 kW.
2.1.2 Nhiệt toả ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2:
Nguồn sáng nhân tạo ở đây đề cập là nguồn sáng từ các đèn điện. Có thể chia đèn điện ra làm hai loại: Đèn dây tóc và đèn huỳnh quang thì hầu hết năng lượng điện sẽ biến thành nhiệt.
Nhiệt do các nguồn sáng nhân tạo toả ra chỉ ở dạng nhiệt hiện.
Một vấn đề thường gặp trên thực tế là khi thiết kế không biết bố trí đèn cụ thể như thế nào hoặc người thiết kế không có điều kiện khảo sát chi tiết toàn bộ công trình, hoặc không có kinh nghiệm về cách bố trí đèn của các đối tượng. Trong trường hợp này có thể chọn theo điều kiện dủ chiếu sáng cho ở bảng 3.2 (Tr.37_TTTK HTDHKKHD).
Nhà hàng có công suất chiếu sáng là 12 W/m2.
Như vậy tổn thất do nguồn sáng nhân tạo, trong trường hợp này được tính theo công thức:
Q2= qs.F, W.
Trong đó:
F: diện tích sàn nhà, m2.
Tầng trệt: Ft= dt(phòng tiệc trong nhà)+ dt(phòng VIP)= 366+ 17,68= 383,68 m2.
Tầng 1: F1= dt(nhà hàng)= 625 m2.
qs: là công suất chiếu sáng yêu cầu cho 1m2 diện tích sàn. qs= 12 W/m2.
Q2= qs.F= 12.(383,68+625)= 14792,16 W= 12,104 kW.
2.1.3 Nhiệt do người toả ra Q3:
Trong quá trình hô hấp và vận động cơ thể con người toả nhiệt, lượng nhiệt do người toả ra phụ thuộc vào cường độ vận động, trạng thái, môi trường không khí xung quanh, lứa tuổi… Nhiệt do người toả ra gồm hai phần: một phần toả trực tiếp vào không khí, gọi là nhiệt hiện. Một phần khác 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 hai lượng nhiệt này gọi là lượng nhiệt toàn phần do người toả ra được xác định theo bảng 3.4 (Tr.40_TKHTDHKKHD):
Đối với các hoạt động nhẹ trong nhà hàng:
Nhiệt thừa trung bình: qt = 160 W/người.
Khi đó lượng nhiệt do người toả ra:
Q3 = n.q.10-3 ,kW.
Trong đó :
- n: Là số lượng người trong phòng.
Ta có thể tính được n thông qua tra bảng 3.2 (Tr.37_TTTKHTDHKKHD).
Đối với nhà hàng thì phân bố người là 1,5 m2/người.
Tầng trệt: nt= Ft/1,5= 383,68/1,5= 256 người.
Tầng 1: n1= F1/1,5= 625/1,5= 417 người.
- q: Lượng nhiệt toàn phần do mỗi người toả ra.
q= qh+ qw.
Đối với các hoạt động nhẹ ở nhà hàng và nhiệt độ phòng là 24 oC, ta có: qh= qw= 80 W/người.
Nhiệt do thức ăn tỏa ra là 20W cho 1 người, trong đó 10W là nhiệt hiện, 10W là nhiệt ẩn.
Nhiệt lượng toàn phần do 1 người tỏa ra là: q= qh+ qw+ qta= 80+ 80+ 20= 180W.
Q3 = n.q= (256+ 417).180= 121140 W= 121,14 kW.
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 liên tục đưa vào và ra các sản phẩm có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong phòng.
Đây là nhà hàng nên Q4= 0.
2.1.5. Nhiệt toả ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5:
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 do tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào phòng. Tuy nhiên trên thực tế ít xảy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường phải ngừng hoạt động. Do đó:
Q5= 0.
2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6:
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, quanh năm có ánh nắng mặt trời, nhất là vào mùa hè ánh sáng càng gây gắt, do đó nhiệt lượng do bức xạ mặt trời truyền qua kết cấu bao che vào nhà rất lớn. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng kết cấu bao che và khả năng cản nhiệt bức xạ của bản thân kết cấu bao che. Trong các điều kiện như nhau nhưng kết cấu bao che mỏng, khả năng cản nhiệt kém thì nhiệt lượng bức xạ truyền vào nhà càng lớn và do đó nhiệt độ trong nhà càng cao.
Nhiệt bức xạ được chia ra làm ba thành phần:
+ Thành phần trực xạ: Nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời
+ Thành phần tán xạ: Nhiệt bức xạ chiếu lên các đối tượng xung quanh làm nóng chúng và các vật đó bức xạ gián tiếp lên kết cấu.
+ Thành phần phản chiếu từ mặt đất.
Nhiệt bức xạ vào phòng phụ thuộc vào kết cấu bao che và được chia ra làm hai dạng:
- Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61.
- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái Q62.
Q6= Q61+ Q62
2.1.6.1 Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q61:
Lượng nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính vào nhà có thể xác định theo công thức sau:
+Đối với kính có rèm che:
Q61 = , W.
Trong đó:
FK – Diện tích bề mặt kính;
Rk =[0,4.+(+ .RN (1)
RN =: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính.
RT : bức xạ mặt trời qua kính vào không gian điều hòa.
Vĩ độ 100Bắc
Giờ mặt trời
Tháng
Hướng
12h
12
Đông
Tây
Nam
Bắc
Mặt bằng ngang
44
44
378
44
637
+ Đối với loại kính chống nắng, màu đồng nâu dày 12mm tra bảng ( 3.5)(Tr.44_TTTKHTDHKKHD) ta được:
, , ,
+ Rèm che mầu nhạt tra bảng (3.6)(Tr.44_TTTKHTDHKK)
, , ,
Thay vào (1) RK = [0,4.0,74+ 0,21.(0,37+ 0,12+ 0,05.0,51+ 0,4.0,74.0,51)]. RN = 0,436. RN W/m2
c – Hệ số tính đến độ cao H(m) nơi đặt kính so với mực nước biển, do độ cao này không đáng kể.
c = 1+0,023 = 1
đs – Hệ số xét đến ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương:
đs = 1 – 0,13=1- 0,13 = 0,8505
mm – Hệ số xét tới khả năng ảnh hưởng của mây mù, chọn khi trời không có mây mm =1.
kh – Hệ số xét tới khả năng ảnh hưởng của khung kính, chọn khung kim loại.kh = 1,17.
K – Hệ số kính phụ thuộc màu sắc và loại kính khác nhau, chọn loại kính chống nắng màu đồng nâu dày 12 mm có K = 0,58.
m – Hệ số mặt trời, khi có rèm che màu nhạt chọn m= 0,56
Suy ra:
Hướng
Diện tích tường, m2
Diện tích kính, Fk, m2
RT, W/m2
Q61,W
Đông
166,212
50
44
807,5
Tây
166,212
50
44
807,5
Nam
295,488
89
378
12355,93
Bắc
295,488
89
44
1438,256
Ta nhận thấy lượng nhiệt do bức xạ mặt trời chỉ xảy ra theo 1 hướng. Do đó ta chọn Q61= 12355,93 W= 12,36 kW.
2.1.6.2 Nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che Q62 :
Khác với cửa kính cơ chế bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che được thực hiện như sau:
- Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu bao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ toả ra môi trường một 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 này sẽ có độ chậm trễ nhất định. Mức độ chậm trễ phụ thuộc bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng.
Thông thường người ta bỏ qua lượng nhiệt bức xạ qua tường. Lượng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và độ chênh nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác định theo công thức:
Q62 = F.k.φm.∆t, [W]
Trong đó:
+ K: hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường, W/m2.K;
+ F: diện tích của mái hoặc tường, m2;
+ Δt = tTD - tT: độ chênh nhiệt độ tương đương, 0C
,[K]
εs – hệ số hấp thụ của mái và tường;
αn = 23,3 W/m2K –hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài;
Rxn = R/0,88 – nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường , W/m2;
R – nhiệt bức xạ qua kính vào phòng( tra theo bảng 3.7 trang 45 TL1), W/m2;
Rxn = 378 / 0,88 =429,55 W/m2.
φm – hệ số màu của mái hay tường:
Màu
Màu thẫm
Màu trung bình
Màu sáng
φm
1
0,87
0,78
εs - Hệ số hấp thụ của tường và mái phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạng thái bề mặt tra theo bảng 3.9 trang 60 GTĐHKK.
Đối với mặt mái ngói màu đỏ tươi : εs = 0,6.
Đối với mặt tường : εs = 0,55.
Đối với vật liệu trát, vữa : εs = 0,42.
Hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường:
Công thức tính: , [W/m2K]
Trong đó:
+ : Nhiệt trở toả nhiệt từ bề mặt vách đến không khí ngoài trời, m2.K/W;
+ : Hệ số toả nhiệt trên bề mặt bên ngoài của kết cấu bao che, W/m2K;
+ RN: phụ thuộc vào sự tiếp xúc giữa vách và không khí ngoài trời;
Với trần có lớp thạch cao nguyên chất;
Có = 0,407 W/m.K, bảng 3-15 TTTKĐHKKHĐ;
Suy ra =0,05 [m2.K/W]
Nếu mái không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì:
= 5 [W/m2.K]
Diện tích tường tiếp xúc với không khí ngoài trời là:
F= 1077 m2.
ttđ = tN + s .Rxn /= 30 + 0,6.429,55/23,3= 41,06 0C
= 41,06- 24 = 17,06 0C
Q62 = F.k..= 239,76.5.1.17,06= 20,45 kW
Q6 = Q61 +Q62= 12,36 + 20,45 = 32,81 kW.
2.1.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q7:
Công thức tính:
Q7 = G7.(IN - IT) = G7 .Cp(tN-tT) + G7.ro(dN-dT)
G7 - Lưu lượng không khí rò rỉ, kg/s
Tuy nhiên, lưu lượng không khí rò rỉ Grr thường không theo quy luật và rất khó xác định. Nó phụ thuộc vào độ chênh lệch áp suất, vận tốc gió, kết cấu khe hở cụ thể, số lần đóng mở cửa ... Vì vậy trong các trường hợp này có thể xác định theo kinh nghiệm:
Q7h = 0,335.(tN - tT).V.ξ , W
Q7w = 0,84.(dN - dT).V. ξ , W
V - Thể tích phòng, m3
ξ - Hệ số kinh nghiệm cho theo bảng 3.14 GTDHKK trang 76.
V,m3
<500
500
1000
1500
2000
2500
>3000
ξ
0,7
0,6
0,55
0,5
0,42
0,4
0,35
Chọn ξ = 0,35
Tổng lượng nhiệt do rò rỉ không khí:
Q7 = Q7h + Q7w
Q7h = 0,335.(tN-tT).V., W
Q7w = 0,84.(dN-dT).V., W
Trong đó:
+ V – Thể tích phòng (m3)
Chiều cao của không gian điều hòa là h: ht= 3,48 m; h1= 2,8 m.
Diện tích cần điều hòa là F: Ft= 383,68; F1= 625
V= Fi.hi= 383,68.3,48+ 625.2,8= 3085,21 m3.
+ dT, dN: Dung ẩm của không khí tính toán trong nhà và ngoài trời, g/kg.kk
Tra dT theo trạng thái có tT=240C, wT=70 % ta được dT= 13,21 g/kg.kk
Tra dN theo trạng thái có tN=34,5, =85,5% ta được dN = 30,3 g/kg.kk
+ =0,35: Hệ số kinh nghiệm (thể tích phòng > 3000 m3).
+ tT, tN: Nhiệt độ không khí tính toán trong nhà và ngoài trời, 0C
Vậy ta có:
Q7h= 0,335.(tN-tT).V.x= 0,335.(34,5- 24). 3085,21.0,35= 3798,28 W
Q7w=0,84.(dN-dT).V.x = 0,84.(30,3- 13,21). 3085,21.0,35= 15501,51 W
Q7 = 3798,28 + 15501,51 = 19299,79 W = 19,3 kW
Ở công trình này số lượt người qua lại không nhiều nên ta bỏ qua lượng nhiệt do trường hợp lượt người qua lại gây nên.
2.1.8 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 :
2.1.8.1.Nhiệt truyền qua tườngQ81:
Gồm nhiệt truyền qua tường phần không có kính và phần kính do độ chênh nhiệt độ.
a. Nhiệt truyền qua tường phần không có kính:
Ở kết cấu tường của công trình thì tường gồm lớp vữa ximăng 2 bên dày 10 mm ở giữa là lớp gạch dày 220 mm, diện tích tường phần không có kính các hướng:
Hướng
Diện tích tường, m2
Diện tích kính, Fk, m2
Diện tích tường không có kính, m2
Đông
166,212
50
116,212
Tây
166,212
50
116,212
Nam
295,488
89
206,488
Bắc
295,488
89
206,488
Diện tích tổng phần tường không có kính Fkk= Fkkđ+ Fkkt+ Fkkn+ Fkkb= 2.116,212+ 2.206,488= 654,4 m2
Q811=K.Fkk.Dt, W
Hệ số truyền nhiệt K===2,37 W/m2K
Tường tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài nên Dt= tN- tT= 34,5-24=10,5 0C
đối với tường bao: =1
Vậy Q811=K.Fkk.Dt= 2,37.1.654,4.10,5 = 16284,74 W
b.Nhiệt truyền vào ở phần có kính :
Q812=K.Fk.Dt
Tổng diện tích phần có kính: Fk=Fkđ+Fkt+Fkn+Fkb= 2.50+ 2.89 = 278 m2
Độ chênh nhiệt độ : Dt= tN- tT= 10,5 0C
Hệ số truyền nhiệt: K= 5,89 W/m2K (kính 1 lớp)
Vậy:
Q812= K.Fk.Dt= 5,89.278.10,5= 17193 W
- Nhiệt truyền qua tường:
Q81= Q811+ Q812= 16284,74+ 17193= 33477,74 KW
2.1.8.2. 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 4 dải, mỗi dải có bề rộng 2m, riêng dải thứ tư là phần còn lại của nền.
2m
2m
b
Dải 4
Dải 3
Dải 2
Dải 1
a
Diện tích các dải nền được tính như sau:
+ Diện tích dải 1 là: F1= 4.(a + b)
+ Diện tích dải 2 là: F2= 4.(a + b) - 48
+ Diện tích dải 3 là: F3= 4.(a + b) - 80
+ Diện tích dải 4 là: F4= (a – 12).(b – 12)
Khi mà dải 1 có diện tích F1< 48m2 thì chỉ có một dải nền.
+ Dải 1 có hệ số truyền nhiệt là: k1= 0.5 W/m2K;
+ Dải 2 có hệ số truyền nhiệt là: k2= 0.2 W/m2K;
+ Dải 3 có hệ số truyền nhiệt là: k3= 0.1 W/m2K;
+ Dải 4 có hệ số truyền nhiệt là: k4= 0.07 W/m2K;
* Tính nhiệt truyền qua nền đất Q82 :
Q82 = (k1.F1+ k2.F2+ k3.F3+ k4.F4).(tN – tT)
Diện tích phần nền là :
F= Fphòngtiệc = 366 m2; a= 16,1 m; b= 26,8 m.
Bảng kết quả tính toán :
Diện tích dải Fi, m2
Hệ số truyền nhiệt ki, W/m2K
Fi.ki, W/K
171,6
0,5
85,8
123,6
0,2
24,72
91,6
0,1
9,16
60,68
0,007
0,42476
tN- tT (0C)
10,5
Q82 (W)
1261,1
Q8 = Q81 + Q82 = 33477,74+ 1261,1= 34738,84 W= 34,739 kW.
Tổng lượng nhiệt thừa QT:
Bảng tổng kết lượng nhiệt thừa:
Lượng nhiệt thừa Qi
Ký hiệu
Giá trị, kW
Nhiệt do máy móc, thiết bị điện tỏa ra
Q1
5,8
Nhiệt tỏa ra từ nguồn sáng nhân tạo
Q2
12,104
Nhiệt do người tỏa ra
Q3
121,14
Nhiệt do sản phẩm mang vào
Q4
0
Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt
Q5
0
Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng
Q6
32,81
Nhiệt do lọt không khí vào phòng
Q7
19,3
Nhiệt truyền qua kết cấu bao che
Q8
34,739
Nhiệt thừa QT được sử dụng để xác định năng suất lạnh của bộ xử lý không khí.
, kW
= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8
= 5,8+ 12,104+ 121,14+ 0+ 0+32,81+ 19,3+ 34,739
= 225,893 kW 226 kW.
2.2 Tính cân bằng ẩm:
2.2.1 Lượng ẩm do người toả ra W1:
Lượng ẩm do người toả ra được xác định theo công thức sau:
W1 = n.gn , kg/s
Trong đó:
n: Số người trong phòng; n= 673 người.
gn: Lượng ẩm do 1 người toả ra trong phòng trong một đơn vị thời gian, kg/s người, phụ thuộc vào trạng thái, cường độ vận động và nhiệt độ môi trường xung quanh.
Ở nhiệt độ môi trường 24 0C tại phòng ăn, khách sạn ta chọn:
gn = 155 g/h.người.
W1 = 673.155.10-3
= 104,315 kg/h =0,029 kg/s.
2.2.2 Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W2:
Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng sẽ có một lượng hơi nước bốc vào phòng; ngược lại nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút ẩm. Thành phần ẩm thừa chỉ có trong công nghiệp. Do đó W2= 0.
2.2.3 Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn W3:
Trong trường hợp này, nền hội trường lót gạch men nên lượng ẩm bay hơi từ sàn có thể bỏ qua, W3 = 0
2.2.4 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… Do đó W4= 0.
Vậy:
Lượng ẩm thừa WT là:
kg/s
2.3 Kiểm tra đọng sương trên vách:
Ta đã biết rằng, khi nhiệt độ vách tW thấp hơn nhiệt độ đọng sương ts của không khí tiếp xúc với nó sẽ xảy hiện tượng đọng sương trên vách đó (hơi nước trong không khí ngưng tụ thành nước trên bề mặt vách). Khi xảy ra đọng sương, vách làm giảm khả năng cách nhiệt và tăng tổn thất nhiệt truyền qua vách. Ngoài ra đọng sương còn làm giảm chất lượng và mỹ quan của vách. Vậy cần tránh không để xảy ra đọng sương trên vách.
Theo sự phân tích hiện tượng đọng sương trên vách của kết cấu bao che xảy ra:
+ Tại bề mặt trong của vách (bề mặt tiếp xúc với không khí trong phòng điều hoà) về mùa lạnh
+ Tại bề mặt ngoài của vách (bề mặt tiếp xúc với không khí ngoài trời) về mùa nóng
Tuy nhiên do xác định nhiệt độ vách khó nên người ta quy điều kiện đọng sương về dạng khác
Điều kiện để xảy ra hiện tượng đọng sương là hệ số truyền nhiệt của vách k bằng giá trị hệ số truyền nhiệt lớn nhất kmax: k =kmax. Giá trị kmax được xác định:
Theo phương trình truyền nhiệt ta có:
k .( tN- tT) =.(tN - )
Hay: kmax = , W/m2.0C
=23,3 W/m2.0C khi mặt ngoài vách tiếp xúc với không khí ngoài trời
tN, tT: Nhiệt độ tính toán của không khí ngoài trời và trong nhà.
: Nhiệt độ đọng sương vách ngoài, ứng với cặp thông số (tN,) tra đồ thị I-d của không khí ẩm, ta được =31,5 0C
Vậy khi tường hoặc kính tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì:
kmax = 23,3.(34,5 -31,5)/(34,5 -24) = 6,66 W/m2.0C
Ở nước ta, hệ số truyền nhiệt của tường dày 240 mm tiếp xúc trực tiếp với không khí là 2,37 W/m2.0C và của cửa kính tiếp xúc trực tiếp với không khí là 5,89 W/m2.0C
So sánh kmax với k ta thấy kmax> k nên không xảy ra hiện tượng đọng sương.
CHƯƠNG 3
THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
3.1 Lựa chọn sơ đồ điều hoà không khí:
Lập sơ đồ điều hoà không khí là xác định các quá trình thay đổi trạng thái của không khí trên đồ thị I-d, nhằm mục đích xác định các khâu cần xử lý và năng suất của nó để đạt được trạng thái không khí cần thiết trước khi cho thổi vào phòng
Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập trên cơ sở:
a) Điều kiện khí hậu địa phương nơi lắp đặt công trình: tN và ;
b) Yêu cầu về tiện nghi hoặc công nghệ: tT và ;
c) Các kết quả tính toán cân bằng nhiệt: QT, WT;
d) Thoả mãn điều kiện vệ sinh an toàn;
Việc thành lập và tính toán sơ đồ điều hoà không khí được tiến hành đối với mùa hè và mùa đông nhưng ở Việt Nam ta mùa đông không lạnh lắm nên không cần lập sơ đồ mùa đông như vậy ta chỉ cần lập sơ đồ cho mua hè.
Tuỳ trường hợp cụ thể mà ta có thể chọn một trong các loại sơ đồ sau đây: thẳng, tuần hoàn một cấp, tuần hoàn hai cấp, có phun ẩm bổ sung.
Do tính chất và yêu cầu tại trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán ta chọn loại sơ đồ tuần hoàn một cấp dùng cho mùa hè.
3.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp và nguyên lý làm việc:
Để tận dụng một phần nhiệt của không khí thải ta sử dụng sơ đồ tuần hoàn một cấp.
N
C
O
V
T
WT,QT
LN
LN+LT
L
LT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
3.2.1 Sơ đồ:
12
3.2.2 Nguyên lý làm việc:
Không khí bên ngoài trời có trạng thái N(tN,) với lưu lượng LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, được đưa vào buồng hoà trộn 3 để hoà trộn với không khí hồi có trạng thái T(tT,) với lưu lượng LT từ các miệng hồi gió 2. Hỗn hợp hoà trộn có trạng thái C sẽ được đưa đến thiết bị xử lý 4, tại đây nó được xử lý theo một chương trình định sẵn đến tạng thái O và được quạt 5 vận chuyển theo kênh gió 6 vào phòng 8. Không khí sau khi ra khỏi miệng thổi 7 có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT rồi tự thay đổi trạng thái từ V đến T(tT,). Sau đó một phần không khí được thải ra ngoài và một phần lớn được quạt hồi gió 11 hút về qua các miệng hút 9 theo kênh 10.
Trạng thái C là trạng thái hoà trộn của dòng không khí tươi có lưu lượng LN và trạng thái N(tN,) với dòng không khí tái tuần hoàn với lưu lượng LT và trạng thái T(tT,).
Quá trình VT là quá trình không khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa và ẩm thừa nên có hệ số góc tia QT/WT . Điểm O có .
Từ phân tích trên ta có cách phân tích các điểm nút như sau:
Xác định các điểm N,T theo các thông số tính toán ban đầu.
Xác định điểm hoà trộn C theo tỷ lệ hoà trộn.
Ta có:
Trong đó:
LN – Lưu lượng gió tươi cần cung cấp được xác định theo điều kiện vệ sinh, kg/s
L – Lưu lượng gió tổng tuần hoàn qua thiết bị xử lý không khí
- Điểm O là giao nhau của đường WT đi qua điểm T với đường . Nối CO ta có quá trình xử lý không khí.
I
d
O
T
N
C
tT
3.2.2 Xác định các thông số tại các điểm của sơ đồ:
Tất cả các điểm ta đều tra trên đồ thị I-d của không khí ẩm
Điểm N:
tN = 34,5oC
= 85,8%
dN = 30,41 g/kgkkk
IN = 112,6 kJ/kgkk
Điểm T:
tT = 24oC
= 70%
dT= 13,21 g/kgkkk
IT = 57,71 kJ/kgkk
Điểm (VºO)
tV= tT- a; đối với hệ thống điều hòa không khí thổi từ trên xuống, tức là không khí ra khỏi miệng thổi phải đi qua không gian đệm trước khi đi vào vùng làm việc: a= 10 oC
tV = 24-10 = 14oC
dV= 9,57 g/kgkkk
IV = 38,24 kJ/kgkk
3.4. Tính toán năng suất các thiết bị:
3.4.1. Lưu lượng gió tươi cần cung cấp:
LN = n.rkk.vk/3600, kg/s
Trong đó:
N: là số người có trong hội trường; n = 673 người
rkk: là khối lượng riêng của không khí; rkk = 1,2 kg /m3
vk: là lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong 1 đơn vị thời gian, m3/s.người. Tra bảng 2.8 (Tr.37_GTDHKK) ta có vk = 25 m3/h.người (khi )
Vậy lưu lượng gió tươi cần cung cấp là:
LN = 673.1,2.25 = 20190 kg/h= 5,61 kg/s.
3.4.2. Năng suất gió:
L== = 11,6 kg/s
Vậy lưu lượng gió tái tuần hoàn là:
LT = L- LN = 11,6- 5,61 = 5,99 kg/s
3.4.3. Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí:
Qo = L.( Ic- Io )
Trong đó entanpi của điểm C được xác định như sau:
Ic = IN .+ IT .
= 112,6. + 57,7.
= 83,96 KJ/kgkk
Vậy năng suất làm lạnh:
Qo = L.( Ic- Io )= 11,6.( 83,96 - 38,24) = 530,352 kW
=150,801 ton lạnh= 1809455 Btu/h.
3.4.4. Năng suất làm khô của thiết bị xử lý không khí:
Wo =L( dc - do )
Trong đó dC được xác định theo quá trình hoà trộn :
dc = dN. + dT.
=30,41. + 13,21.
= 21,53 g/kgkkkhô
Năng suất làm khô của thiết bị xử lý: Wo = L.(dc-d0) =11,6.(21,53 – 9,57) = 138,736 kg/s.
CHƯƠNG 4:
CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
4.1. Tính chọn máy điều hòa:
Hệ thống điều hoà không khí dự định lắp đặt tại Trung tâm ẩm thực Nam Châu Hội Quán là hệ thống điều hoà dạng tủ (hệ thống điều hòa kiểu trung tâm), môi chất lạnh là R22.
Căn cứ vào năng suất lạnh ở trên: Q0 = 530,352 kW= 1809455 Btu/h.
Tra catalogue máy điều hoà dạng tủ 50BP của hãng Carrier ta chọn 3 máy điều hòa có mã hiệu máy là 680 (1 máy-tầng trệt; 2 máy- tầng 1 ), với các thông số kỹ thuật như sau:
Đặc tính
Đơn vị
Mã hiệu máy 680
Công suất lạnh
kW
Btu/h
199,7
681000
Dòng điện động cơ
A
2x42
Dòng điện động cơ quạt
A
20,7
Tải trọng động
kg
2050
Môi chất
Lượng môi chất nạp
Ký hiệu
R22
Mạch 1
15,0
Mạch 2
15,0
Nguồn điện
v/ph/Hz
380/1/50
Máy nén
+ Dạng
+ Số máy nén
+ Số mức giảm tải % công suất
Pittông nửa kín
2
2
0/50/100
Bình ngưng
Số lượng
Dạng
Bình ngưng ống chùm
2
Quạt dàn lạnh
Dạng
Ly tâm
Dẫn động
Đường kính puli
Lưu lượng gió max
Lưu lượng gió min
Bằng đai
mm
300
l/s
10000
l/s
5000
Động cơ quạt
Dạng
Động cơ 1 tốc độ
Tốc độ quạt
vg/ph
870
4.2. Tính chọn tháp giải nhiệt:
Trong hệ thống điều hòa không khí giải nhiệt bằng nước, bắt buộc phải sử dụng tháp giải nhiệt.Tháp giải nhiệt được sử dụng để giải nhiệt nước làm mát giàn ngưng trong máy điều hòa.
Việc tính tốn tháp giải nhiệt rất phức tạp, nên thường chọn theo catalogue của máy. Theo phương pháp chọn tháp của hãng RINKIN (Hồng Kông). Khi ta biết được năng suất lạnh của hệ thống Qo thì ta cĩ thể xác định được năng suất giải nhiệt của tháp QK = 1,2*Qo.
Như vậy ta tính được năng suất giải nhiệt của tháp:
QK = 1,2.Qo = 1,2.530,352 = 636,4224 kW = 180,9612 ton lạnh.
Với yêu cầu năng suất giải nhiệt như trên. Dựa vào bảng 7.13 (Tr.247_TTTKHTĐHKKHĐ) ta chọn 3 tháp giải nhiệt của hãng RINKI loại FRK-60.
Các thông số của tháp FRK-60 :
Lưu lượng nước giải nhiệt định mức : 13,0 l/s.
Có kích thước m= 270; h= 1410; H= 2417; D= 1910;
Đường ống : vào 100; ra 100; xả tràn 25; xả đáy 20;
Quạt có : L = 420 m3/phút ; Ø = 1200 mm ; Q = 1,5 kW;
Khối lượng tinh 285; khối lượng của nước 1100 ; độ ồn 57,0 dB;
CHƯƠNG 5:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN, PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ
5.1. Thiết kế hệ thống kênh gió:
Trong hệ thống điều hòa không khí, hệ thống kênh gió có chức năng dẫn và phân phối gió tới các nơi khác nhau tùy theo yêu cầu.
Nhiệm vụ của người thiết kế hệ thống kênh gió là phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau:
Ít gây ồn.
Tổn thất nhiệt nhỏ.
Trở lực đường ống bé.
Đường ống gọn, đẹp và không làm ảnh hưởng mỹ quan công trình.
Chi phí đầu tư và vận hành thấp.
Tiện lợi cho người sử dụng.
Phân phối gió đều cho các hộ tiêu thụ.
Yêu cầu của hệ thống kênh gió :
Có hai loại kênh gió chủ yếu là kênh gió treo và kênh gió ngầm .Trong hệ thống này ta bố trí hệ thống kênh gió treo được treo trên các giá đỡ đặt ở trên cao. Yêu cầu của kênh gió treo cần phải đảm bảo :
Kết cấu gọn nhẹ.
Bền và chắc chắn.
Dẫn gió hiệu quả, thi công nhanh chóng.
Vât liệu sử dụng cho đường ống là tôn tráng kẽm, với kết cấu hình chử nhật ,do cĩ kết cấu phù hợp vời kết cấu nhà, dễ treo đỡ, chế tạo, bọc cách nhiệt và đặc biệt là các chi tiết cút, tê, chạc 3, chạc 4……dễ chế tạo hơn các kiểu tiết diện khác.
Cách nhiệt: để tránh tổn thất nhiệt ,đường ống được bọc một lớp cách nhiệt bằng bơng thủy tinh ,bên ngồi bọc lớp giấy bạc chống cháy và phản xạ nhiệt. Để chống chuột làm hỏng ta bọc lớp lưới bảo vệ. Đường ống đi ngoài trời được bọc thêm lớp tôn ngồi cùng để bảo vệ mưa nắng.
Ghép nối ống: để tiện cho việc lắp ráp, chế tạo, vận chuyển đường ống được gia cơng từng đoạn ngắn theo kích cở của các tấm tôn .Việc lắp ráp thực hiện bằng bích hoặc bằng các nẹp tôn bích làm bằng sắt V, hoặc bích tôn .
Treo đỡ: ta bố trí giá treo trên trần, khi nối kênh gió với thiết bị chuyển động như quạt ,miệng thổi thì ta nối qua ống mềm để khử chấn động theo kênh gió. Với phần ống có kích thước lớn thì làm gân gia cường trên bề mặt ống gió, đường ống sau khi được gia công và lắp ráp xong được làm kín bằng silion.
5.1.2 Thiết kế và bố trí đường ống gió :
N
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DO AN DHKK_DANG TU_MAU NAM 04N1.doc
- nam_n1.dwg