Đồ án Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí khu văn phòng và trung tâm thương mại tòa nhà MD Complex Tower

o công thức: Q21 = k×F×Dttđ, [W ] (3.4) Trong đó: k - Hệ số truyền nhiệt qua mái. Tra bảng 4.9 [1] được k = 1.67W/m2K; F - Diện tích trần nhà chịu bức xạ mặt trời, [m2]; Dttđ - Hiệu nhiệt độ tương đương, [K]; tN - Nhiệt độ không khí ngoài trời, tN = 32.80C; tT - Nhiệt độ trong không gian điều hoà tại khu TTTM, tT = 250C; eS - Hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời; Tra bảng 4.10 [1] bề mặt kết cấu bao che có eS = 0.61; aN - Hệ số toả nhiệt phía ngoài không khí, aN = 20W/m2K; RN – Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, W/m2 ; Hà Nội nằm ở bán cầu Bắc, vĩ độ 20 tra bảng 4.2 [1] ta được: RT = RTmax = 792W/m2 vào tháng 8 và tháng 4, mặt nằm ngang Từ đó: W/m2 Nên: Dttđ = (32.8 – 25) + = 35.3 K b) Với tầng lửng, tầng 18, tầng 25 Tầng lửng, tầng 18 có trần tiếp giáp với tầng kỹ thuật, tầng 25 có trần tiếp giáp với tầng mái nên ta coi mái các tầng này tiếp xúc với không gian đệm. Lượng nhiệt này được xác định theo công thức : Q21 = k×F×Dt, [W] (3.5) Trong đó: K - Hệ số truyền nhiệt qua mái; Tra bảng 4.9 [1] được k = 1.67 W/m2K; F - Diện tích trần nhà chịu bức xạ mặt trời, m2; Dt - Hiệu nhiệt độ giữa trần và không khí tầng trên, [K]; Với không gian trong nhà: Dt1 = 0.5×(tN - tT) = 0.5×(32.8 – 25) = 3.9 K  Với không gian ngoài sảnh: Dt 2= 0.5×(tN - tT) = 0.5×(32.8 – 27) = 2.9 K Các tầng còn lại Các tầng còn lại trần tiếp xúc với không gian điều hòa phía dưới nên: Dt = 0 Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua mái Q21 được tổng kết ở bảng 3.2 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t: Q21 Tầng Phòng k Diện tích ∆t Q11h W/ m2K m2 0C kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 - - - 0 Lửng 1.67 86.0 2.9 0.4 TTTM 1.67 1694.0 3.9 11.0 NT & MG 1 - - - 0.0 Lửng 1.67 220 3.9 1.3 2 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 3 Sảnh tầng 1.67 64.0 35.3 3.8 Văn phòng 1.67 406.0 35.3 23.9 4÷17 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 18 Sảnh tầng 1.67 64.0 2.9 0.3 Văn phòng 1.67 677.0 3.9 4.4 19 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 20÷24 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 25 Sảnh tầng 1.67 64.0 2.9 0.3 Văn phòng 1.67 677.0 3.9 4.4 3.2.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 Nhiệt truyền qua vách Q22 cũng gồm 2 thành phần: - Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà Dt = tN – tT. - Do bức xạ mặt trời vào tường. Tuy nhiên, ta coi lượng nhiệt này bằng không, do bề mặt xung quanh của công trình được lắp kính toàn bộ. Nhiệt truyền qua vách được tính theo biểu thức sau: Q22 = SQ2i = ki×Fi×Dt = Q22t + Q22c + Q22k, [W] (3.6) Trong đó: Q2i - Nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào và kính, [W]; ki - Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa ra vào và kính, [W/m2K]; Fi - Diện tích tường, cửa ra vào, kính tương ứng, [m2]. a) Nhiệt truyền qua tường Q22t ,[W] Hệ số truyền nhiệt của tường xác định theo biểu thức: k = , [W/m2K] . aN = 20W/m2K - Hệ số toả nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời; aN = 10W/m2K - Hệ số toả nhiệt phía ngoài tường khi tiếp xúc với không gian đệm (hành lang, sảnh); aT = 10W/m2K - Hệ số toả nhiệt phía trong nhà; di - Độ dày 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]; Dt - Độ chênh nhiệt độ, [K]. 1,3 - Lớp vữa trát. 2 - Lớp gạch xây dựng. 1 3 2 Kết cấu xây dựng của tường nhà công trình lắp đặt ĐHKK thể hiện trên hình 3.2 Hình 3.2 Kết cấu xây dựng của tường. Lớp vữa trát có: - Bề dày: d1 = 20mm; - Hệ số dẫn nhiệt: l1 = 0.93W/mK; - Khối lượng riêng của xi măng: r1 = 1800kg/m3. Lớp gạch là gạch rỗng xây với vữa nhẹ: - Bề dày: d2 = 200mm; - Hệ số dẫn nhiệt: l2 = 0.58W/mK; - Khối lượng riêng của gạch: r2 = 1350kg/m3 k = = k = 1.7 W/m2K. Đối với tường tiếp xúc với không khí ở sảnh (tường ngăn): Dt = tN – tT = 27 – 25 = 2 K. Đối với tường tiếp xúc với không khí ở không gian đệm (tường ngăn): Dt = 0.5×(tN - tT) = 0.7×(32.8 – 25) = 3.9 K Đối với tường tiếp xúc với không khí ngoài trời (tường bao): Ta có thể bỏ lượng nhiệt này qua do hầu hết diện tích xung quanh của khu trung tâm thương mại và văn phòng đều được lắp kính. b) Nhiệt truyền qua kính Q22k Nhiệt truyền qua kính Q22k được xác định như sau: Q22k = kk×Fk×Dti, [W] (3.7) Trong đó: Fk - Diện tích kính, [m2 ] ; Dt - Hiệu nhiệt độ trong và ngoài nhà hoặc hiệu nhiệt độ giữa hành lang đệm và phòng điều hòa, [K]; Tiếp xúc với không khí ngoài trời: Dt1 = tN – tT = 32.8 – 25 = 7.8 K; Tiếp xúc với không gian ngoài sảnh: Dt2 = tHL – tT = 27 – 25 = 2 K. kk - Hệ số truyền nhiệt qua cửa kính, [W/m2K]. Tra bảng 4.13 [1] với kính 2 lớp cho mùa hè ta được: kk = 3.35 W/m2K. c) Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q22c được xác định như sau : Q22c = kc×Fc×Dti, [W] (3.8) Trong đó: Fc - Diện tích cửa [m2] ; Dti - Hiệu nhiệt độ trong và ngoài cửa hoặc hiệu nhiệt độ giữa hành lang và phòng điều hòa, [K]; Tiếp xúc với không khí ngoài trời: Dt1 = tN – tT = 32.8 – 25 = 7.8 K; Tiếp xúc với không gian ngoài sảnh: Dt2 = tHL – tT = 27 – 25 = 2 K. kc - Hệ số truyền nhiệt qua cửa, [W/m2K]. Ta có các cửa ra vào các không gian điều hoà là cửa kính khung kim loại có chiều dày 10mm Tra bảng 4.12 [1] ta được: kc= 5.89 W/m2K. Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua vách Q22 được tổng kết ở bảng 3.3 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22 Tầng Phòng Q22t Q22c Q22k Q22 kW kW kW kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 0.7 0.8 0.2 1.7 Lửng 0.4 0.6 1.0 2.0 TTTM 5.2 4.0 6.5 15.7 NT & MG 1 1.4 0.1 0.6 2.1 Lửng 1.6 0.2 0.5 2.3 2 Sảnh tầng 0.4 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 1.0 0.1 5.8 6.9 3 Sảnh tầng 0.4 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 1.0 0.1 5.8 6.9 4÷17 Sảnh tầng 0.2 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 0.8 0.1 1.8 2.7 18 Sảnh tầng 0.2 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 0.8 0.1 1.8 2.7 19 Sảnh tầng 0.2 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 0.8 0.1 1.8 2.7 20÷24 Sảnh tầng 0.2 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 0.8 0.1 1.8 2.7 25 Sảnh tầng 0.2 0.2 0.4 1.0 Văn phòng 0.8 0.1 1.8 2.7 3.2.4. Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 Nhiệt truyền qua nền được xác định theo công thức sau: Q23 = kN×FN×Dt, [W] (3.9) Trong đó: FN - Diện tích nền của phòng, [m2]; Dt - Độ chênh nhiệt độ giữa nền và trong phòng: Dt = 0.5×(tN – tT), [K] kN - Hệ số truyền nhiệt qua nền. Nền bê tông dầy 150mm có lớp vữa ở trên dày 20mm, có lát gạch. Ta chọn được hệ số truyền nhiệt k theo bảng 4.15 [1], ta được: k =2.78 W/m2K. Tầng 1 tiếp giáp trực tiếp với tầng hầm, tầng 19 và tầng 2 tiếp giáp với tầng kỹ thuật, ta tính đó là không gian đệm nên: Với không gian trong nhà: Dt = 0.5×(tN – tT) = 0.5×(32.8 - 25) = 3.9 K Với không gian ngoài hành lang: Dt = 0.5×(tN – tT) = 0.5×(32.8 - 27) = 2.9 K Các tầng còn lại, sàn tiếp xúc với không gian điều hòa phía dưới nên: Dt = 0 Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.4 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.4. Nhiệt hiện truyền qua nền Q23 Tầng Phòng Diện tích k ∆t Q11h m2 W/ m2K 0C kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 343.0 2.78 2.9 2.7 Lửng - - - 0.0 TTTM 1694.0 2.78 3.9 18.4 NT & MG 1 220 2.78 3.9 2.4 Lửng - - - 0.0 2 Sảnh tầng 64.0 2.78 2.9 0.5 Văn phòng 1237.0 2.78 3.9 13.4 3 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 4÷17 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 18 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 19 Sảnh tầng 64.0 2.78 2.9 0.5 Văn phòng 677.0 2.78 3.9 7.3 20÷24 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 25 Sảnh tầng - - - 0.0 Văn phòng - - - 0.0 3.2.5. Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng Q31 Nhiệt hiện toả ra do đèn chiếu sáng cũng gồm hai thành phần bức xạ và đối lưu. Phần bức xạ cũng bị kết cấu bao che hấp thụ nên nhiệt tác động lên phụ tải lạnh cũng nhỏ hơn trị số tính toán được. Q31 = nt×nđ×Q, [W] (3.10) Trong đó: Q - Tổng nhiệt toả ra do chiếu sáng, [W]; Q = 1.25×qđ×F qđ - Công suất đèn trên 1m2 sàn là 10 ÷ 12W/m2sàn; F - Diện tích mặt sàn của phòng, [m2]; nt - Hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng; Với số giờ hoạt động của đèn là 8h/ngày và gs = 500kg/m2, tra bảng 4.8 [1] ta được: nt = 0.87. nđ - Hệ số tác dụng đồng thời. Đối với nhà công sở có: nđ = 0.7 ÷ 0.85, ta chọn nđ = 0.8. Vậy Q31 = 0.87×0.8×1.25×qđ×F, [W] (3.11) Q31 = 0.87×qđ×F, [W] Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.5 (quy ra đơn vị [kW]) Bảng 3.5. Nhiệt toả do đèn chiếu sáng Q31 Tầng Phòng Diện tích qđ Q31 m2 W/m2 kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 343 12 3.6 Lửng 86 12 0.9 TTTM 2277 12 23.8 NT & MG 1 220 12 2.1 Lửng 220 12 2.1 2 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 1237 12 12.9 3 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 1237 12 12.9 4÷17 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 677 12 7.1 18 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 677 12 7.1 19 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 677 12 7.1 20÷24 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 677 12 7.1 25 Sảnh tầng 64 12 0.7 Văn phòng 677 12 7.1 3.2.6. Nhiệt hiện toả ra do máy móc Q32 Nhiệt toả ra do máy móc thiết bị Q32 được xác định theo công thức như sau: Q32 =, [W] (3.12) Ni - Công suất điện ghi trên dụng cụ, [W]; Hầu hết tất cả các phòng đều sử dụng máy tính, một số phòng khác có thêm máy photocopy và máy in. Tuy nhiên, máy in và máy photocopy có thời gian sử dụng rất ít nên ta có thể bỏ qua. Kết quả tính toán được tổng kết ở bảng 3.6 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.6. Nhiệt hiện toả do máy móc Q32 Tầng Phòng Diện tích Số máy Ni Q32 m2 Chiếc W kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 343.0 2 600 1.2 Lửng 86.0 2 600 1.2 TTTM 2277.0 30 600 18.0 NT & MG 1 220 5 600 3.0 Lửng 220 5 600 3.0 2 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 1237.0 200 600 120.0 3 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 1237.0 200 600 120.0 4÷17 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 677.0 100 600 60.0 18 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 677.0 100 600 60.0 19 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 677.0 100 600 60.0 20÷24 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 677.0 100 600 60.0 25 Sảnh tầng 64.0 0 600 0.0 Văn phòng 677.0 100 600 60.0 3.2.7. Nhiệt hiện và ẩn do người toả Q4 a) Nhiệt hiện do người toả Q4h Nhiệt hiện do người toả vào phòng chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ, được xác định theo biểu thức: Q4h = nđ×n×qh, [W] (3.13) b) Nhiệt ẩn do người toả ra Q4â Nhiệt ẩn do người toả ra được xác định theo biểu thức: Q4â = n×qâ, [W] (3.14) Trong đó: nđ – Hệ số tác dụng không đồng thời; Đối với nhà cao tầng công sở nđ = 0.75 ¸ 0.9, chọn nđ = 0.9. n – Số người ở trong phòng điều hoà; qh – Nhiệt hiện toả ra từ 1 người, [W/người]. Theo bảng 4.18 [1] nhiệt toả từ cơ thể con người lấy trung bình cho hoạt động văn phòng, với nhiệt độ điều hoà 250C là qh = 65W/người; qâ = 72W/người. Ghi chú: Số nhiệt thải trên tính cho nam giới trưởng thành, phụ nữ tính bằng 85% nam giới, trẻ em tính bằng 75% nam giới. Do đặc thù của khu TTTM là lượng người ra vào lớn nên ta chọn mật độ là 2.5m2/người, còn tại khu văn phòng có tính ổn định, làm việc lâu dài, ta chọn mật độ người là 8m2/người; khu sảnh, hành lang mật độ này là 15m2/người và khu nhà trẻ có mật độ 5m2/người. Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.7 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.7. Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người toả ra Q4h và Q4â Tầng Phòng Diện tích Mật độ Số người qh qâ Q4h Q4â m2 m2/người Người W/người W/người kW kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 343.0 15.0 23 65 72 1.4 1.7 Lửng 86.0 15.0 6 65 72 0.4 0.4 TTTM 2277.0 2.5 911 65 72 59.2 65.6 NT & MG 1 220 5.0 17 65 72 1.9 2.4 Lửng 220 5.0 83 65 72 1.9 2.4 2 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 1237.0 8.0 155 65 72 9.1 11.2 3 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 1237.0 8.0 155 65 72 9.1 11.2 4÷17 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 677.0 8.0 85 65 72 5.0 6.1 18 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 677.0 8.0 85 65 72 5.0 6.1 19 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 677.0 8.0 85 65 72 5.0 6.1 20÷24 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 677.0 8.0 85 65 72 5.0 6.1 25 Sảnh tầng 64.0 15.0 5 65 72 0.3 0.4 Văn phòng 677.0 8.0 85 65 72 5.0 6.1 3.2.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN Không gian điều hoà cần thiết phải đưa gió tươi để đảm bảo O2 cần thiết và nồng độ CO2 không vượt quá mức cho phép cho người ở trong phòng. Do gió tươi có trạng thái ngoài có entanpy IN, nhiệt độ tN và ẩm dung dN lớn hơn không khí trong nhà. Do vậy khi đưa gió tươi vào phòng, theo [1], gió tươi sẽ toả ra một lượng nhiệt nhiệt hiện QhN và nhiệt ẩn QâN được tính theo biểu thức tổng quát: QhN = 1.2×F×l×∆t, [W] (3.15) QâN = 3.0×F×l×∆d, [W] (3.16) Với: F – Diện tích sàn, [m2]; l – Lượng không khí tươi cần cần cấp cho 1m2 sàn, [l/s/m2 sàn]; ∆t = tN - tT, [K]. Với tN; tT - Nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hoà, 0C; ∆d=dN-dT, [g/kg]. Với dN; dT - Ẩm dung của không khí ngoài và trong nhà. Số người trong không gian điều hòa không thể xác định chính xác trước khi thiết kế, nên ta phải căn cứ vào [3] về lưu lượng gió tươi tối thiểu cần cấp cho 1m2 sàn: Bảng 3.8. Lưu lượng gió tươi tối thiểu cần cấp Kiểu công trình Lượng không khí tươi cấp nhỏ nhất Lựa chọn l/s/m2 sàn l/s/m2 sàn Văn phòng 0.65 0.65 Siêu thị, cửa hàng bách hóa 1.00 1.00 Hành lang, tiền sảnh, lối đi 0.25 0.25 Khu NT&MG, ta lấy giá trị l = 0.65 l/s/m2 sàn. Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.9 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào QhN và QâN Tầng Phòng Diện tích l ∆t ∆d QhN QâN m2 l/s/m2sàn K g/kg kW kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 343 0.25 5.8 10.7 0.6 2.8 Lửng 86 0.25 5.8 10.7 0.2 0.7 TTTM 2277 1.00 7.8 12.4 21.3 84.7 NT & MG 1 220 0.65 7.8 12.4 1.3 5.3 Lửng 220 0.65 7.8 12.4 1.3 5.3 2 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 1237 0.65 7.8 12.4 7.5 29.9 3 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 1237 0.65 7.8 12.4 7.5 29.9 4÷17 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 677 0.65 7.8 12.4 4.1 16.4 18 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 677 0.65 7.8 12.4 4.1 16.4 19 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 677 0.65 7.8 12.4 4.1 16.4 20÷24 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 677 0.65 7.8 12.4 4.1 16.4 25 Sảnh tầng 64 0.25 5.8 10.7 0.1 0.6 Văn phòng 677 0.65 7.8 12.4 4.1 16.4 3.2.9. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt Q5h và Q5â Không gian điều hoà được làm kín để chủ động kiểm soát 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 càng xảy ra mạnh khi chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời càng lớn. Khí lạnh có xu hướng thoát ra ở phía dưới cửa và khí nóng ngoài trời lọt vào phía trên cửa. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt được xác định như sau: Q5h = 0.39×x×V×∆t, [W] (3.17) Q5â = 0.84×x ×V×∆d, [W] (3.18) Trong đó: V - Thể tích phòng [m3]; ∆t = tN - tT, [K]; Với tN; tT - Nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hoà, [0C]. ∆d = dN - dT, [g/kg]; Với dN; dT -Dung ẩm của không khí ngoài và trong nhà, [g/kg]. x - Hệ số kinh nghiệm, tra theo bảng 4.20 [1]. Ghi chú: Do khu TTTM có số người qua lại nhiều, do vậy lượng gió lọt khi có người qua cửa là khá lớn, nên để phù hợp với thực tế công trình, ta chọn hệ số x = 0.7. Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.10 (quy ra đơn vị [kW]). Bảng 3.10. Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt mang vào Q5h và Q5â Tầng Phòng Thể tích ξ ∆t ∆d QhN QâN m3 K g/kg kW kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 995 0.55 5.8 10.7 1.2 4.9 Lửng 232 0.7 5.8 10.7 0.4 1.5 TTTM 9752 0.7 7.8 12.4 20.7 71.1 NT & MG 1 625 0.7 7.8 12.4 1.3 4.5 Lửng 625 0.55 7.8 12.4 1.3 4.5 2 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 3340 0.35 7.8 12.4 3.6 12.2 3 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 3340 0.35 7.8 12.4 3.6 12.2 4÷17 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 1828 0.42 7.8 12.4 2.3 8.0 18 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 1828 0.42 7.8 12.4 2.3 8.0 19 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 1828 0.42 7.8 12.4 2.3 8.0 20÷24 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 1828 0.42 7.8 12.4 2.3 8.0 25 Sảnh tầng 172 0.7 5.8 10.7 0.3 1.1 Văn phòng 1828 0.42 7.8 12.4 2.3 8.0 Tổng hợp các tính toán trên, ta có bảng 3.11 tổng kết các nguồn nhiệt: Bảng 3.11. Tổng kết các nguồn nhiệt Tầng Phòng Q11 Q21 Q22 Q23 Q31 Q32 Q4h Q4a Qhn Qân Q5h Q5â Qhf Qâf Qh Qâ Qhef Qâef kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW 1 & Lửng Sảnh tầng 1 3.8 0.0 1.7 2.7 3.6 1.2 1.4 1.7 0.6 2.8 1.2 4.9 14.4 1.7 16.2 9.4 14.7 2.9 Lửng 12.2 0.4 2.0 0.0 0.9 1.2 0.4 0.4 0.2 0.7 0.4 1.5 17.1 0.4 17.7 2.6 17.2 0.7 TTTM 61.2 11.0 15.7 18.4 23.8 18.0 0.7 65.6 21.3 84.7 20.7 71.1 207.3 65.6 249.3 221.4 213.6 89.0 NT & MG 1 4.0 0.0 2.1 0.9 0.9 3.0 59.2 0.9 0.5 2.0 0.5 1.7 19.8 2.4 22.4 12.2 20.2 3.9 Lửng 8.3 2.7 2.3 0.0 4.3 6.0 3.5 4.3 2.5 10.0 1.9 6.4 18.9 2.4 21.5 12.2 19.3 3.9 2 Sảnh tầng 3.0 0.0 1.0 0.5 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 5.5 0.4 5.9 2.1 5.6 0.7 Văn phòng 23.4 0.0 6.9 13.4 12.9 120.0 9.1 11.2 7.5 29.9 3.6 12.2 185.7 11.2 196.8 53.3 187.4 17.5 3 Sảnh tầng 3.0 3.8 1.0 0.0 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 8.8 0.4 9.2 2.1 8.9 0.7 Văn phòng 23.4 23.9 6.9 0.0 12.9 120.0 9.1 11.2 7.5 29.9 3.6 12.2 196.2 11.2 207.3 53.3 197.9 17.5 4÷17 Sảnh tầng 1.2 0.0 1.0 0.0 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 3.2 0.4 3.6 2.1 3.3 0.7 Văn phòng 39.5 0.0 2.7 0.0 7.1 60.0 5.0 6.1 4.1 16.4 2.3 8.0 114.3 6.1 120.7 30.5 115.3 9.8 18 Sảnh tầng 1.2 0.3 1.0 0.0 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 3.5 0.4 3.9 2.1 3.6 0.7 Văn phòng 39.5 4.4 2.7 0.0 7.1 60.0 5.0 6.1 4.1 16.4 2.3 8.0 118.7 6.1 125.1 30.5 119.7 9.8 19 Sảnh tầng 1.2 0.0 1.0 0.5 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 3.7 0.4 4.1 2.1 3.8 0.7 Văn phòng 39.5 0.0 2.7 7.3 7.1 60.0 5.0 6.1 4.1 16.4 2.3 8.0 121.6 6.1 128 30.5 122.6 9.8 20÷24 Sảnh tầng 1.2 0.0 1.0 0.0 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 3.2 0.4 3.6 2.1 3.3 0.7 Văn phòng 39.5 0.0 2.7 0.0 7.1 60.0 5.0 6.1 4.1 16.4 2.3 8.0 114.3 6.1 120.7 30.5 115.3 9.8 25 Sảnh tầng 1.2 0.3 1.0 0.0 0.7 0.0 0.3 0.4 0.1 0.6 0.3 1.1 3.5 0.4 3.9 2.1 3.6 0.7 Văn phòng 39.5 4.4 2.7 0.0 7.1 60.0 5.0 6.1 4.1 16.4 2.3 8.0 118.7 6.1 125.1 30.5 119.7 9.8 3.3. THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN SƠ ĐỒ ĐHKK 3.3.1. Thành lập sơ đồ điều hoà không khí Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, 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. Việc thành lập sơ đồ điều hoà phải căn cứ trên các kết quả tính toán như nhiệt hiện, nhiệt thừa của phòng. Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp, sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp. Chọn và thành lập sơ đồ điều hoà không khí là một bài toán kĩ thuật, kinh tế. 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 hoà mà ta quyết định lựa chọn hợp lý. Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng rãi nhất vì hệ thống tương đối đơn giản, đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính kinh tế cao. Sơ đồ này được sử dụng cả trong lĩnh vực điều hoà tiện nghi và điều hoà công nghệ như hội trường, rạp hát, nhà ăn, tiền sảnh, phòng họp… Qua phân tích đặc điểm của công trình, ta nhận thấy đây là công trình điều hoà không đòi hỏi nghiêm ngặt về chế độ nhiệt ẩm, do đó chỉ cần sử dụng sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp là đủ đáp ứng các yêu cầu đặt ra. 3.3.2. Sơ đồ điều hoà không khí 1 cấp Sơ đồ nguyên lý điều hòa không khí một cấp được minh họa trên hình 3.3 Hình 3.3. Sơ đồ tuần hoàn không khí 1 cấp. 1 – Cửa lấy gió tươi 4 – Quạt gió cấp 7 – Lọc bụi 2 – Buồng hoà trộn 5 – Miệng thổi 8– Không gian điều hoà 3 – Thiết bị xử lý ẩm 6 – Miệng hồi 9 – Cửa gió hồi Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, jN) qua cửa lấy gió đi vào buồng hoà trộn 2. Ở đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, jT). Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H (tH, jH) được xử lí trong thiết bị cho đến trạng thái O º V và được quạt thổi không khí vào trong phòng. Không khí ở trong phòng có trạng thái T được quạt hút qua thiết bị lọc bụi, một phần không khí được tái tuần hoàn trở lại, phần còn lại được thải ra ngoài. 3.3.3. Tính toán sơ đồ điều hoà không khí a) Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor): eh Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 240C và j = 50%. Thang chia hệ số nhiệt hiện eh đặt ở bên phải ẩm đồ. b) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor): ehf Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ehf: là tỉ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt QhN và QâN đem vào không gian điều hoà. ehf = (3.19) Trong đó: 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]. c) Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor): eht Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF eht: là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt tổng. eht = = (3.20) Trong đó: Qh - Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt nhiệt do gió tươi và gió lọt đem vào, [kW]; Qâ - Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào và QâN có trạng thái ngoài, [kW]; Qt - Tổng nhiệt thừa, [kW]. d) Hệ số đi vòng: eBF Xác định hệ số đi vòng eBF (Bypass Factor): là tỉ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua dàn. BF = (3.21) Trong đó: GH - lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn, nên vẫn có trạng thái của điểm hoà trộn H, [kg/s]; G0 - lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn và đạt được trạng thái O, [kg/s]; G - tổng lưu lượng không khí qua dàn, [kg/s]. Hệ số này được chọn theo bảng 4.22 [1] ứng dụng cho ĐHKK thông thường ta được eBF = 0.15. e) Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF: ehef Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) ehef: là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng. ehef = = (3.22) Trong đó: Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH, [kW] Qhef = Qhf + eBF×(Q5h + QhN) Qâef – Nhiệt ẩns hiệu dụng của phòng ERLH, [kW] Qâef = Qâf + eBF×(Q5â + QâN) f) Nhiệt độ đọng sương của thiết bị: tS Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi. Đường eht cắt đường j=100% tại S thì 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 được xác định theo (tT; φT; ehef), lấy theo bảng 4.24 [1]. g) Xác định lưu lượng không khí qua dàn lạnh Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức: (3.23) Trong đó: L – Lưu lượng không khí, [m3/s]; Qhef – Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, [kW]; tT, tS – Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, [0C]; eBF – Hệ số đi vòng. 3.3.4. Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng được giới thiệu trên hình 3.4, tính toán sơ đồ một cấp được thực hiện theo các bước sau: - Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hoà do gió tươi mang vào; - Xác định tổng lượng nhiệt hiện; - Xác định tổng lượng nhiệt ẩn; - Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hoà; - Xác định hệ số đi vòng; - Tính: ehf, eht, ehef; - Xác định các điểm: T (tT; jT), N (tN; jN), G (240C; 50%); - Qua T kẻ đường song song với G - ehef cắt j = 100% tại S, ta xác định được nhiệt độ đọng sương ts. - Qua S kẻ đường song song với G - eht cắt đường NT tại H, ta xác định được điểm hoà trộn H. - Qua T kẻ đường song song với G - ehf cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có V º O là điểm thổi vào. Hình 3.4. Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi