Đồ án Thiết kế hệ thống đIều hòa không khí cho Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh – UBND Tỉnh Hà Tĩnh

h xuống 70 C, khép kín vóng tuần hoàn lạnh. - Có 2 loại máy lạnh làm lạnh nước đó là: + Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước. + Máy làm lạnh nước giải nhiệt bằng gió. b. Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm cơ bản là: + Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rỉ môi chất lạnh ra ngoài, vì nước tuần hoàn nên không độc hại. + Có thể khống chế nhiệt Èm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định và duy trì vi khí hậu tốt nhất. +Thích hợp cho các toà nhà cao tầng nh­ khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc, không phá vỡ cảnh quan. + Èng nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng. + Có khả năng xử lý độ sạch không khí cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn, tạp chất, hoá chất và mùi,… + Ýt phải bảo dưỡng sửa chữa. + Năng suất lạnh gần nh­ không bị hạn chế. c. Nhược điểm: + Vì dùng nước làm chất tải lạnh nên về mặt nhiệt động, tổn thất exrgr khá phức tạp đặc biệt do động Èm vì độ Èm ở Việt Nam quá cao. + Lắp đặt khó khăn. + Đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề. + Cần định kỳ sửa chữa máy lạnh và các dàn FCU.  CHƯƠNG III. TÍNH NHIỆT, ÈM THỪA CỦA CÔNG TRÌNH . Mục đích tính toán cân bằng nhiệt cho công trình là xác định nhiệt thừa QT và Èm thừa WT đây là cơ sở để chọn phương án điều hoà không khí ( chọn hệ thống, công suất máy và cách bố trí thiết bị ). 3.1.CHỌN CẤP ĐIỀU HOÀ CHO CÔNG TRÌNH. Để tính toán thiết kế hệ thống điều hoà không khí cần xác định trước các trạng thái không khí trong nhà và ngoài trời. Thường chỉ quan tâm nhiệt độ và độ Èm tương đối được gọi chung là thông số tính toán. Có nhiều quan điểm khác nhau khi chọn các thông số tính toán của không khí ngoài trời. Theo các tài liệu tham khảo người ta thường chọn nhiệt độ tính toán ngoài trời theo cấp điều hoà không khí. Hệ thống điều hoà không khí được phân ra làm 3 cấp. - Hệ thống cấp I: duy trì các thông số trong nhà với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời từ trị số cực tiểu (mùa lạnh) đển trị số cực đại (mùa nóng ). Hệ thống cấp I có độ tin cậy cao nhưng đắt tiền nên chỉ sử dụng trong những trường hợp đòi hỏi chế độ nhiệt Èm nghiêm ngặt và độ tin cậy cao. - Hệ thống cấp II: duy trì các thông số nhiệt Èm trong nhà ở một phạm vi cho phép sai lệch không quá 200 h trong một năm, nghĩa là thông số trong nhà có thể cho phép sai lệch so với chế độ tính toán khi nhiệt độ, độ Èm ngoài trời đạt giá trị cực đại hoặc cực tiểu. - Hệ thống cấp III: duy trì các thông số trong một phạm vi cho phép sai lệch tới 400 h trong 1 năm. Hệ thống cấp 3 có độ tin cậy không cao, nhưng rẻ tiền vì vậy được dùng phổ biến trong các công trình dân dụng nơi công cộng (rạp hát, thư viện, hội trường,..) hoặc trong các xí nghiệp không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt Èm. - Đối với hệ thống cấp I: + Mùa nóng chọn tN = tmax; φ N = φ (tmax); + Mùa lạnh chọn tN = tmin; φ N = φ (tmin); - Đối với hệ thống cấp II: + Mùa nóng chọn tN = 0,5(tmax+ttbmax); φ N = 0,5.[ φ (tmax) + φ (tmintb)]; + Mùa lạnh chọn tN=0,5(tmin+ttbmin); φ N = 0,5.[ φ (tmax) + φ (tmintb)]; - Đối với hệ thống cấp III: + Mùa nóng chọn tN=ttbmax; φ N = φ (tmaxtb); + Mùa lạnh chọn tN=ttbmain; φ N = φ (tmintb); Đối với công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh –UBNH Tỉnh Hà Tĩnh do không yêu cầu nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ Èm do đó ta chọn hệ thống điều hoà cấp III. Hệ thống này có ưu điểm hơn so với hệ thống cấp I và cấp II về giá trị kinh tế là gía thành lắđặt rẻ, vốn đầu tư vừa phải, phù hợp với điều kiện nước ta hiện nay. 3.2.CHỌN THÔNG SỐ TÍNH TOÁN. Thông số tính toán ngoài trời chọn tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN )5687-1992 và 4088-85 đã được trình bày trong bảng PL 17 [2], trong đó độ Èm ngoài trời tính toán lấy, ở thời điểm (13 h-15 h) giê trong ngày tương ứng với tháng tính toán (kí hiệu φ13- 15). Ở đây ta chỉ xét trường hợp công trình sử dụng điều hoà cho mùa hè. Do đó chỉ xác định nhiệt độ và độ Èm tính toán cho mùa hè. Trong TCVN 4088-85 không cho trị số φ 13-15 nên theo TCVN 5678-92 hướng dẫn xác định số φ 13-15 nh­ sau. Từ bảng N2 [2] tra trị số ttbmaxcủa tháng tính toán (tháng 8). Từ bảng N3 [3] tra trị số ttbmin của tháng tính toán (tháng 8). Theo tài liệu [2], tính trị số nhiệt độ điểm A: t A=0,5(ttbmax+ttbmin); Từ trạng thái có nhiệt độ ttbmin và độ Èm φ ( tra theo bảng A1, PL16 [2] của tháng tương ứng, mùa hè theo (tháng 8) dóng theo đường d = const đến gặp đường đẳng nhiệt ttbmax đã tra được ở trên, xác định được trị số φ 13-15. 0,5(ttbmax+ttbmin) ttbmax φ13÷15 φtb φ=1 d g/kg t0C d = const Hình 3.1.phương pháp xác định độ Èm lóc 13 đến 15 giê theo chỉ dẫn của TCVN 5678-1992 từ các số liệu của TCVN 4088-85. Hệ thống điều hoà không khí cấp III. Thông số về nhiệt độ và độ Èm. Công trình được xây dựng tại Hà Tĩnh theo bảng N2 và N3 TCVN 4088-85 [2]. tmax= 41,10C (bảng N4), (tháng 8); ttbmax =33,60C (bảng N2), (tháng 8); ttbmin =25,60C (bảng N3), (tháng 8); Độ Èm tương đối trung bình tháng nóng nhất (tháng 8) là 78% bảng A1, PL 16 [2]. Trị số nhiệt độ tA =0,5 (ttbmax +ttbmin ),(tháng 8); tA =0,5 (33,6+25,6)=29,60C; φ = φ = 78% Từ điểm có trị số nhiệt độ ttbmin= 25,60C ( tháng 8) và độ Èm φ = 78% dóng theo đường đẳng dung Èm (d = const )đến gặp đường tA =29,60C tại điểm φ =65%, đó là độ Èm ngoài trời tính toán. Hình 3.2.Đồ thị I-d xác định độ Èm tính toán. Vậy thông số tính toán của không khí ngoài trời ở Hà Tĩnh đối với hệ thống điều hoà không khí về mùa hè. t N= 33,60C, φ N = 65%; tT = 250C, φ T = 65%; Sảnh và hành lang được coi nh­ không gian đệm. t N = 33,60C, φ N = 65%, t T = 280C, φ T = 65%; Với việc chọn như vậỵ ta xác định được độ chênh nhiệt độ trung bình tính toán giữa không khí và không gian điều hoà và ngoài trời. - Bề mặt bao che tiếp xúc trực tiếp với không khí . Độ chênh nhiệt độ giữa hội trường và không khí ngoài trời. Δt = tN - tT = 33,6 - 25 = 8,60C; Độ chênh nhiệt độ giữa hành lang và không khí ngoài trời. Δt = tN - tT = 33,6 - 28 = 5,60C; - Bề mặt bao che không tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài (không gian đệm). Δt3 = tN – tT = 28 - 25 = 30C; 3.3.NHẬN XÉT KẾT CẤU XÂY DỰNG CỦA CÔNG TRÌNH. Theo thiết kế của công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh, công trình gồm 3 tầng. Các phòng hành chính từ tầng 1 đến tầng 3 đều được trang bị điều hoà ( trừ các phòng phụ, kho, WC). 3.4.TÍNH DIỆN TÍCH SÀN, TƯỜNG KÍNH, TƯỜNG KHÔNG CÓ KÍNH, CỬA SỔ KÍNH CỦA TOÀN BỘ CÔNG TRÌNH THEO CÁC HƯỚNG ĐỊA LÝ. - Kích thước của cửa kính ra vào sảnh và hành lang tầng 1. Hướng Đông có 2 loại: a 1 = 4,8 m; a 1 = 2,1 m; h 1 = 3,5 m; h 1 = 2,5 m; F 1 = 16,8 m2; F 1 = 5,25 m2; Hướng Bắc và hướng Nam: a 1 = 3,6 m: h 1 = 3,2 m; F 1 =11,5 m2; Hướng Tây: a 1 = 2,4 m; h1 = 2,5 m; F1 = 6 m2; - Kích thước cửa ra vào của hội trường: a 2 = 2,5 m; h2 = 2,7 m; F2 = 6,48 m2; - Kích thước cửa ra vào các phòng khác có 2 loại: uuohhhiôjjgg fhhh okppuuuu a 3 = 2,4 m; a 3 = 1,2 m; h3 = 2,5 m; h 3 = 2,5 m; F3 = 6 m2; F 3 = 3 m2; - Kích thước cửa sổ kính các phòng: a 4 = 2,5 m; h 4 = 2,4 m; F 4 = 6 m2; - Chiều cao thực của tầng 1: 4,5 m; Chiều cao tính toán ở tầng 1 là:3,7 m; - Chiều cao thực của tầng 2 là: 4,7 m; Chiều cao tính toán ở tầng 2 là: 3,9 m; - Độ cao của trần giả là: 0,8 m; - Chiều cao của các tường kính và cửa kính là: 2,5 m; Bảng 3.1. Bảng tính diện tích tường sàn và cửa ở tầng1. Tên phòng cần ĐHKK. Diện tích sàn (nền) m2. Diện tích tường gạch m2. Diện tích cửa sổ và cửa ra vào bằng kính, m2. Diện tích tường kính, m2. Đông (HĐN) Tây (HTN) Nam (HTB) Bắc (HĐB) Đông (HĐN) Tây (HTN) Nam (HTB) Bắc (HĐB) Đông (HĐN) Tây (HTN) Nam (HTB) Bắc (HĐB) Phòng hội trường 811,62 159,5 (29,6) 259,2 (312,58) 63,72 (312,58) 63,72() 6.48 (6,48) 6,48 (12,96) (6,48) (6,48) 0 0 27 27 Sảnh và hành lang 413 45,6 0 47,88 47,88 27,3 0 11,52 11,52 27 0 40,5 40,5 Phòng101 29,16 21 14,3 15 21 0 0 6 0 0 6,75 0 0 Phòng102(phòng103) 29,16 18 15 21 21 3 6 0 0 0 0 0 0 Phòng 104 29,16 21 14,3 21 15 0 0 0 6 0 6,75 0 0 HĐN-Hướng Đông Nam. HTN- Hướng Tây Nam HTB-Hướng Tây Bắc. HĐB-Hướng Đông Bắc. Ghi chú: Giá trị trong ngoặc tương ứng với các hướng:HĐN, HTN, HTB, HĐB. Bảng 3.2.Bảng tính diện tích tường, sàn và cửa ở tầng 2và phòng máy ở tầng 3. Tên phòng cần ĐH KK Diện tích sàn (nền) m2. Diện tích tường gạch m2. Diện tích cửa kính ra vào, m2. Diện tích tường kính, m2. Đông Tây Nam Bắc Đông Tây Nam Bắc Đông Tây Nam Bắc Phòng 201 29,6 21 8,3 15 7,5 0 6 6 3 0 6,75 0 6,75 Phòng 202 14,58 7,53 3,78 21 21 3 3 0 0 0 3,75 0 0 Phòng 203 29,16 15 7,5 21 21 6 6 0 0 0 7,5 0 0 Phòng 204 14,58 7,53 3,78 21 21 3 3 0 0 0 3,75 0 0 Phòng 205 29,16 21 8,3 7,5 15 0 6 3 6 0 6,75 10,5 0 Phòng Máy 29,16 19,89 39,96 7,97 7,97 0 0 2,2 2,2 0 0 0 0 Sảnh và hành lang 466 85,86 0 76,95 76,95 0 6 3 0 40,5 0 78 78 3.5.TÍNH NHIỆT, ÈM CHO CÔNG TRÌNH. 3.5.1.Xác định nguồn nhiệt. Nhiệt toả vào phòng từ các nguồn nhiệt khác nhau nh­: do người, máy móc, chiếu sáng, dò lọt không khí, bức xạ mặt trời,nhiệt truyền (thẩm thấu ) qua kết cấu bao che… Phương trình cân bằng nhiệt có dạng: QT = Qtoả + Qtt QT- Nhiệt thừa trong phòng , W; Qtoả - Nhiệt toả ra trong phòng,W; Qtt - Nhiểt truyền từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ, W. Qtoả = Q1 + Q2 +Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 , W. Q1- Nhiệt toả từ máy móc, W. Q2- Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng, W. Q3- Nhiệt toả từ người, W. Q4- Nhiệt toả từ bán thành phẩm, W. Q5- Nhiệt toả từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt, W. Q6- Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, W. Q7- Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua bao che, W. Q8- Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa, W. Qtt = Q9 + Q10 + Q11 , W. Q9- Nhiệt truyền qua vách, W. Q10- Nhiệt truyền qua trần, W. Q11- Nhiệt truỳen qua nền, W. 3.5.2.Xác định nguồn Èm thừa trong phòng điều hoà ,WT. WT = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 , kg/s. W1- Lượng Èm do người toả vào phòng, kg/s. W2- Lượng Èm bay hơi từ bán thành phẩm, kg/s. W3 – Lượng Èm do bay hơi từ sàn Èm, kg/s W4 – Lượng Èm do hơi nước nóng toả vào phòng, kg/s. W5- Lượng Èmdo không khí lọt mang vào, kg/s. Ghi chú: đối với công trình trung tâm văn hoá Hà Tĩnh -UBNH Tỉnh Hà Tĩnh thì không có Q4 và Q5 và bỏ qua W2, W3, W4. 3.6.áP DỤNG TÍNH CHO PHÒNG HỘI TRƯỜNG. 3.6.1.Nhiệt toả từ máy móc Q1. Khi máy móc, dụng cụ điện chỉ phát nhiệt thì nhiệt toả ra bằng công suất ghi trên máy, do đó ta tra theo công suất thực tế của các thiết bị. 3.6.2.Nhiệt toả từ đèn chiếu sáng Q2. Q2= Ncs, W. Ncs-Tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng, W. Hoặc có thể tính nhiệt của đèn chiếu sáng theo m2.Theo tiêu chuẩn chiếu sáng lấy 10 W/m2 diện tích sàn. Do sân khấu bố trí thêm thiết bị đèn màu với tổng công suất 2000 W. Nên : Q2 = 10. 811 +2000 = 8220,8 ,W. 3.6.3.Nhiệt toả từ người, Q3. Nhiệt toả từ người được xác định theo công thức sau: Q3 = n.q, W. Trong đó: q (W/ người)- Nhiệt toả từ một người, tra theo bảng 3.1[2]. q = 80 kcal/h -đối với người ở trạng thái tĩnh lại (hội trường); q = 125 kcal/h- đối với người ở trạng thái lao động nhẹ (sân khấu). n- số người. Số người ở hội trường 400 người, ở ban công là: 120 người và ở sân khấu là: 170 người. Vậy: Q3 = [(400 +120).80 +170.125].1,163 = 73094,55; W. 3.6.4.Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua cửa kính, tường kính, Q6. Q6 = Is.Fk ., W. Is(W/m2) – cường độ mặt trời lên mặt đứng, phụ thuộc vào hướng địa lý. Tra theo bảng 3.2 [2]. Fk (m2)- Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán. t1 = 0,9 –hệ số trong suốt của kính 1 líp. t2= 0,8- hệ số bám bẩn. t3 = 0.75 hệ số khúc xạ của cửa kính một lớp khung kim loại. = 0,6 hệ số tản xạ do che nắng bằng dèm che trong. Do hội trường bao bọc bằng hệ thống sảnh nên chỉ có một phần diện tích của sân khấu tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. Tường kính hướng bắc tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. Q b= I s. Fs = 134.27.0,9.0,8.0,75.0,6 = 1172,2 W. Q n= I s. Fs = 87.27.0,9.0,8.0,75.0,6 = 761,1 W. Q6 = 1172,2+ 761.1=1933,3 W. 3.6.5. Nhiệt truyền qua mái có thể tính theo biểu thức sau: Q7 = 0,055.k.F.εsIs. Trong đó: W/mk- hệ số toả nhiệt phía trong nhà. W/mk- hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà. Hình 3.3.Mô tả cơ cấu mái: - tra PL 15 [2]-hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của vật liệu kết cấu bao che. Is- cường độ bức xạ mặt trời tra bảng 3.2 [2] theo phương ngang. Q7 = 0,055.2,2+ [461,7+349,9].0,8.425 = 33389,2W 3.6.6. Nhiệt toả do dò lọt không khí qua cửa: Q8. Nhiệt do dò lọt không khí qua cửa tính theo công thức. Q8= L8( IN-IT); W L8- lượng không khí dò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa, kg/s. Được tính theo biểu thức L8= 1,2..V kg/h. - hệ số kinh nghiệm, xác định theo bảng 4.20 [1] V- thể tích phòng m. Vht = 461,7.11 = 5078,7 m/h. Vsk = 349,9. 8,4 = 2939 m/h. Vậy: V = 8017,7 m/h. tra bảng 4.20.[1].Ta có = 0,35. IN, IT- entanpy của không khí ngoài nhà và trong nhà J/kg. Tra theo đồ thị I –d [2]. L8 = 1,2.0.35.8017,7 = 3367,43 kg/h. Từ điều kiện nhiệt độ, độ Èm trong nhà và ngoài trời tN = 28C, = 65% ,tT =25C,=65%. Tra đồ thị I-d [2] ta được: IN = 16,3 kcal/kg, IT =13,8 kcal/kg. Q8 = 3367,43(16,3-13,8) .1,163 = 9790,79 W. Vậy nhiệt toả Qtoa= Q2 + Q3+ Q6+ Q7+ Q8 Qtoa= 8220,8+ 73094,55 + 1933,3 + 33398,2 + 9790,79 Qtoa =126437,74 W. 3.6.7.nhiệt thẩm thấu qua vách Q9. Nhiệt thẩm thấu qua vách bao che do chênh lệch nhiệt độ đựơc tính theo công thức; Q9=Σ k I .Fi. Δt I W. k i –hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che thứ i, W/mK Fi – diện tích bề mặt kết cấu bao che thứ i, m2. Δt1 – hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng được xác định ở mục 3.2. Nhận xét: ta thấy kết cấu bao che của toàn bộ công trình bao gồm tường xây bằng gạch đỏ, vữa trát xi măng, tường kính, của nhôm kính…được trình bày trên hình vẽ 3.1. Hình 3.4.a. Kết cấu tường gạch. Hình 3.4.b. Kết cấu tường kính. - Lớp vữa trát có chiều dày δ = 0,01 m. Lớp gạch xây dân dụng δ = 0,2 m. 1- Hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trát xi măng λ = 0,93 w/mk. 2- Hệ số dẫn nhiệt của lớp tường gạch λ = 0,82 w/mk 3- Tường kính có chiều dày số dẫn nhiệt của lớp vữa trát xi măng δ 1 = 0,01 m. Hệ số dẫn nhiệt của lớp kính phổ thông λ1 =0,93 w/mk. Kính tường, kính cửa, và kính cửa sổ được làm cùng lọai δ1 =0,01 m. Do kết cấu bao che (tường gạch, tường kính, cửa sổ kính) tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài hoặc gián tiếp với không khí do đó hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che được xác định như sau: Tường gạch tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài φN = 20 W/mK, φT = 10 W/mK. Tường gạch tiếp xúc trực tiếp với không khí (không gian đệm) φ N = 10 W/mK, φ T = 10 W/mK. Với tường kính và cửa sổ kính. Tường kính tiếp xúc trực tiếp với không khí. Kk= Từơng hướng Đông tiếp xúc với sảnh chính. QĐ= k.EĐ= 2,15.178,2.3 = 1149,39 W Từ hướng Đông Nam tiếp xúc với sảnh phụ. QĐN = k.FĐN. = 2.15.161,7.3 = 1042,96 W Do FĐN = FĐB QĐN = QĐB = 1042,96 W Tường hướng Tây Bắc, Tây Nam tiếp xúc với sảnh phụ. QtB= QTN = k. FTB. Δt = 2,15.132,77.3 = 856,36 W Phần sân khấu: Từơng hướng Tây tiếp xúc với không gian đệm. QT= k. FT. Δt =2,15.259,2.3 = 1671,84W Tường hướng Bắc và Nam tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. QT = 2,4( 63,72+63,72).8.6 = 2630,36W Q9 = 1149,39 + 2.1042,96 + 2.856,36 + 4302+4948 Q9 = 9250W 3.6.8 Nhiệt qua trần.Q10 Nhiệt thẩm thấu qua trần được xác định theo[1]. Q10=k10.F10.. K10 đã xác định ở trên. F10 diện tích trần hoặc mái. 0,7( 33,6-25 ) = 6,02 - do trần có không gian đệm. Q10= 2,2 [ 349,9 + 461,7 ].0,02 = 10748,83 W 3.6.9.Nhiệt thẩm thấu qua nền.Q11 Biểu thức tính Q11 giống nh­ Q9 ,Q10: Q11 = = 0,7( 33,6-25 ) = 6,020C Nền có chiều dài a = 18,6 m, rộng b = 21,6 m. Do vậy có thể chia làm 4 dải nền nh­ sau: F1 = 4( a+b ) = 4( 18,6+21,6 ) = 161 m F2 = F1 – 48 = 161- 48 = 113 m F3 = F1- 80 = 162- 80 = 81 m F4= ( a- 12 )( b- 12 ) = ( 18,6- 12 )( 21,6- 12 ) = 63,36 m2 Q1n = k1.F1. = 0,47.161.6,02 = 455,5 W Q2 n= k2.F2. = 0,23.113.0,02 = 156,46 W Q3 n= k3.F3. = 0,12.81.6,02 = 58,85 W Q4 n= k4.F4. = 0,07.63,36.6,02 = 26,69 W Qhtn = Q1n+Q2n + Q3n + Q4n Qhtn = 455,5 + 156,46 + 58,5 + 26.69 = 697,15 W. - Nền sân khấu: Sàn sân khấu có chiều dài a = 32,4m, rộng 10,8m do đó ta chia làn 3 dải nền. F1 = 4( 32,4 + 10,8 ) = 172,8 m F2 = 172,8 – 48 = 124,8 m F3 = 172,8 – 80 = 92,8 m Q1n = 172,8 .0,47.6,02 = 488,9 W. Q2n = 124,8 .0,23. 6,02 = 172,9 W. Q3n = 92,8. 0,12. 6,02 = 67 W. Qskn = 488,9 + 172,79 + 67 =729,69 W. Q11 = Qhtn + Qskn =697,15 + 729,69 =1425,84 W. Qtt = Q9 + Q10 + Q11 =9250 + 10748,83 + 1425,84 Qtt = 21424,67 W. Vậy: QT = Qtoả + Qtt =126437,74 + 21424,67 = 147862,4 W, 3.6.10.Tính cân bằng Èm. Vì ở đây là hội trường nên lượng Èm đưa vào chủ yếu là do người toả ra và do lượng không khí lọt mang vào. Lượng Èm do người toả ra được tính theo công thức. W1 = n.gn. 10-3 kg/h. Trong đó: gn ( kcal/h) – toả Èm của mỗi người trong đơn vị thời gian tra bảng 3.4 [2]. N – số người .(số người dưới hội trường là 520 người và trênkhu vực sân khấu là 170 người). W1 = (520.50 + 170.55).10-3 = 35,35 kg/h. Lượng Èm do lọt không khí mang vào: W2 = L8(dN - dT).10-3 kg/h. dN,dT-dung Èm được xác định từ nhiệt độ, độ Èm trong phòng và ngoài trời: tT =250C, φT = 65%, tN = 280C, φN =65% , tra đồ thị I-d [2] ta được: dT =13 g/kg, dN =15,5 g/kg. L8 = 3367,43kg/h dã xác dịnh ở trên. W5 = 3367,43(15,5 -13).10-3 =8,4 kg/h. Vậy WT =W1 + W5 =35,35 + 8,4 =43,75 kg/h. 3.6.11.Kiểm tra đọng sương trên vách. Với φ N = 20 W/m2K, φT= 10 W/m2K theo [1]. Từ tN =280C, φN = 65% tra đồ thị I-d [2] ta được tNS = 20,70C. Hình 3.5.đồ thị I-d của không khí Èm. Ta thấy k = 2,4 < kmax = 48,66 .Vậy không có hiện tượng đọng sương vách. Vậy nhiệt thà và Èm thừa của hội trường là: QT = 147862,4 W. WT = 45,73 g/kg. 3.7.TÍNH CHO SẢNH VÀ HÀNH LANG TẦNG 1. 3.7.1.Nhiệt toả từ các máy móc dùng điện, Q1 = 0 3.7.2. Nhiệt toả từ các thiết bị chiếu sáng Q2. Q2 = 10.413 = 4130 W. 3.7.3.Nhiệt do người toả ra, Q3. Q3 =68 .80. 1,163 =6326,72 W. 3.7.4.Nhiệt bức xạ qua cửa kính, tường kính, Q6. Q6 =Is .FI . W. IS- Tra theo bảng 3.2 [2] theo các hướng. Các giá trị của tương tù nh­ phần trên . Nhiệt bức xạ qua tường, cửa kính hướng đông. QbxĐ= 182. ( 27+27,3 ) 0,9.0,8.0,75.0,6 = 3201,96 W. Nhiệt bức xạ qua tường và cửa kính hướng Nam. QbxN = 87. ( 11,52+ 40,5 ) 0,9.0,8.0,75.0,6 = 1466,34 W Nhiệt bức xạ qua tường và cửa kính hướng Bắc. QbxB = 134. ( 40,5 + 11,52 ) 0,9.0,8.0,75.0,6 = 2258,5 W Q6 = QbxĐ + QbxN + QbxB Q6 = 3201,96 + 1466,34 + 2258,5 = 6926,79 W 3.7.5.Nhiệt toả do bức xạ mặt rời qua bao che, Q7. Nhiệt bức xạ qua bề mặt tường gạch. Q7 = 0,055 .k.Ft εS .Is ,W. IS- Tra bảng 3.2.[2] theo các hướng. εS =0,42 tra bảng 4.10 [1]. Nhiệt bức xạ qua tường hướng Đông. QbxĐ =0,055 . 2,4. 45,6.0,42.182 = 460 W. Nhiệt bức xạ qua tường hướng Bắc. QbxB =0,055 . 2,4. 47,88.0,42.134 = 355,69 W. Nhiệt bức xạ qua tường hướng Đông. QbxN = 0,055 . 2,4. 47,88.0,42.87 = 230,93 W. Vậy: Q7 = QbxĐ + QbxB + Qbx N Q7 =460 + 355,69 + 230,93 = 1046,62 W. 3.7.6. Nhiệt toả do lọt không khí qua cửa, Q8. Q8 = L8 ( IN -IT), kW. Từ nhiệt độ, độ Èm bên trong và bên ngoàI tT =280C , φ T =65%, tN =33,60C, φN =65% .Tra đồ thị I –d [2] ta được: IT =16,3 kcal/kg, dT =15,5 g/kg và IN =21 kcal/kg, dN =21,3 g/kg. L8 =1,2 ξ .V, kg/h. Trong đó: V =F.h =413 . 3,7 =1528 m2. V =1528 m2 tra bảng 4.20 [1] ξ = 0,5. L8 = 1,2 .0,5 .1528 = 916,8 kg/h. Vậy Q8 = 916,8.( 21 –16,3 ).1,163 = 5011,32 W ( Vì 1kcal/h =1,163 W ) Tổng nhiệt toả: Qtoả = Q1 + Q2 + Q3 +Q6 + Q 7 + Q8 Qtoả = 0 + 4130 + 6326,72 + 6926 ,79 + 1046,62 + 5011,32 Qtoả = 23441,45 W. 3.7.7.Nhiệt truyền qua vách bao che, Q9. Nhiệt truyền qua vách bao che do chênh lệch nhiệt độ được tính theo công thức: Q 9 = ΔΣki.FI . Δ t, W. Như đã trình bày ở trên ta có: Tường hướng Đông tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài. QĐt = k. .FĐt .Δt = 2,4 .45,6 .5,6 = 612,86 W. Tường hướng Nam, hướng Bắc đều tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoàI lạI có cùng diện tích bề mặt nên: QNt = QBt = k. .FNt . Δ t = 2,4 .47,88 .5,6 = 643,5 W. Vậy: Q9 = QĐt + 2.QNt = 612,86 + 2.643,5 = 1899,86 W. 3.7.8.Nhiệt truyền qua nền, Q11. Q11 =kI. FI . Δ t ,W. Tính toán như phần trên ta có: Δ t =0,7. ( tN –tT ) =0,7.( 33,6-28 ) = 3,92 W. Do sảnh bao quanh hội trường nên chỉ có 1 dải nền. Q11 = 0,47.413.3,92 =760,9 W. Vậy: Qtt =Q9 + Q11 =1899,86 + 760,9 = 2660,76 W. QT =Qtoả + Qtt =23441,45 +2660,76 =26102,2 W. 3.7.9.Tính cân bằng Èm. WT = W1 + W5, kg/h. Èm đưa vào ở đây chủ yếu là do không khí lọt mang vào và một phần Èm do người toả ra. - Lượng Èm do người toả ra . W1 = 68 .50.10-3 = 3,4 kg/h. - Lượng Èm do không khí lọt mang vào. W5 = L8(dN-dT),kg/s. W5 = 916 (21,3-15,5).10-3 =5,32 kg/h. Vậy: WT = W1 + W5 =3,4 +5,32 = 8,72 kg/h. 3.7.10.Kiểm tra sự đọng sương trên vách. Từ tN = 33,6C, φN = 65% tra đồ thị I – d [2] ta được tS = 26C. KMAX = với φ N = 20W/mk. Ta được Kmax = Với K < Kmax Không có hiện tượng đọng sương trên vách. 3.8. TÍNH TƯƠNG TỰ LẦN LƯỢT NHƯ CÁC BƯỚC Ở TRÊN ĐỐI VỚI PHÒNG CÒN LẠI TA ĐƯỢC KẾT QUẢ GHI TRÊN CÁC BẢNG SAU: 3.4 Các phòng tương ứng với các tầng sau: Phòng 101, 102, 103, 104: tầng 1. Phòng 201, 202, 203, 204, 205 : tầng 2. Tầng Tên phòng Q2 (W) Q3(W) Q6(W) Q7(W) Q8(W) Q9(W) Q10(W) Q11(W) QT(W) WT(kg/h) 1 101 291,6 1050,78 567,2 0 758,89 987,79 0 82,5 3747,46 1,14 1 104 291,6 1059,78 567,2 0 758,89 987,79 0 82,5 3747,46 1,14 1 102 291,6 1059,78 530,7 0 758,89 696,6 0 82,5 3420 1,4 1 103 291,6 1059,78 530,7 0 758,89 696,6 0 82,5 3420 1,14 2 Sảnh 4660 7226 8411,67 19171,4 5006,78 3222,37 5741 0 53439 9,37 2 201 291,6 1059,78 1337,95 1194,64 799,9 558,3 359,25 0 5606,44 1,2 2 205 291,6 1059,78 1337,95 1199,64 799,9 558,3 359,25 0 5606,44 1,2 2 202 145,8 529,89 398 599,8 399,95 262 192,65 0 2527,9 0,56 2 204 145,8 529,98 398 599,8 399,95 262 192,45 0 2527,9 0,56 2 203 291,6 1059,75 796 1199,64 799,9 351,55 359,25 0 4757,74 1,2 3 Phòng máy 291,6 290,75 277,73 0 277,43 489,43 359,25 0 1708,76 0,63 Kiểm tra đọng sương ta thấy K< Kmax nên không có hiện tượng đọng sương trên vách. Vậy tổng nhiệt thừa của công trình QT = 264473,8 Tổng Èm thừa của công trình WT =71,75 kg/h. Chương IV: thành lập sơ đồ điều hoà không khí, xác định công suất lạnh, năng suất gió. 4.1.THÀNH LẬP SƠ ĐỒ VÀ TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ. Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập và tính toán trên kết quả các tính toán cân bằng nhiệt Èm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ phù hợp với điều kiện khí hậu. 4.1.1.Thành lập và tính toán sơ đồ. Theo các kết quả tính toán ở chương 3 ta đã xác định được các giá trị nhiệt thừa và Èm thừa để xác định hệ số góc tia quá trình tự thay đổi trạng thái của không khí trong không gian điều hoà như sau: trong đó QT là nhiệt thừa, WT là Èm thừa. Căn cứ vào các thông số tính toán đã đựơc xác định ta thành lập sơ đồ điều hoà không khí : Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập theo các phương án: - Sơ đồ thẳng. - Sơ đồ có tuần hoàn không khí 1 cấp. - Sơ đồ có tuần hoàn không khí 1 cấp. Mỗi phương án đều có ưu nhược điểm riêng và phù hợp với từng công trình nhất định. Do đó việc lựa chọn một sơ đồ điều hoà không khí thích hợp cho một công trình đòi hỏi người thiết kế phải nghiên cứu cả về kỹ thuật cũng như về mặt kinh tế để tìm ra phương án tối ưu nhất. Đối với công trình Trung tâm văn hoá Hà Tĩnh - UBNH Tỉnh Hà Tĩnh thì sơ đồ điều hoà không khí được lựa chọn là sơ đồ có tuần hoàn không khí 1 cấp. So với sơ đồ thẳngthì sơ đồ này tiết kiệm năng lượng hơn do có một phần không khí lạnh được dùng tuần hoàn trở lại máy nén làm giảm công suất lạnh và năng suất gío, điều này dẫn đến máy nén sẽ làm việc nhẹ tải hơn, do đó giảm được chi phí đầu tư cũng như chi phí vận hành, đồng thời tuổi thọ của máy được nâng cao. So với sơ đồ tuần hoàn không khí hai cấp, thiết bị của sơ đồ tuần hoàn một cấp đơn giản hơn nhiều mà vẫn đảm bảo các thông số vi khí hậu ( về nhiệt độ, độ Èm, tốc độ gió, nồng độ chất độc hại và độ ồn của không khí ) mà công trình đã yêu cầu, do đó giảm được chi phí đầu tư. Hình 4.1.Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn không khí 1 cấp. 1- Cửa lấy gió tươi, 2 – Buồng hoà trộn, 3 – Thiết bị xử lý không khí, 4 – Quạt gió, 5 - Đường ống gió tới gian máy, 6 – Gian máy, 7 – Miệng thổi, 8 – Miệng hút, 9 – Èng gió hồi, 10 – Lọc bụi, 11- Quạt gió hồi, 12 – Cửa lấy gió thải. Trên đồ thị I- d (hình 4.2) trạng thái không khí ngoài trời ký hiệu bằng điểm N ứng với các thông số tính toán (tN,,φN). Trạng thái không khí trong nhà ký hiệu bằng điểm T ứng với các thông số tính toán (tT,φT ). Điểm C biểu diễn trạng thái không khí do hoà trộn, vị trí điểm