ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO NHÀ SẢN XUẤT
ĐỊA ĐIỂM : YÊN BÁI
MỞ ĐẦU
Đây là công trình phân xưởng sản xuất,được xây dựng tại Yên Bái
Diện tích công trình là 1450 m
2
. Công trình có 2 tầng, tầng 1 cao 4.2m, tầng 2 cao
4.4m.Công trình có 1 khu nhà sản xuất rộng, chiếm phần lớn diện tích công trình.
Ngoài ra còn có thêm 1 phòng kiểm tra và 1 phòng đo lường, cùng các phòng chức
năng khác.Công trình được xây dựng phục vụ cho mục đích sản xuất
Nhiệm vụ thiết kế: thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho khu vực phân xưởng,
phòng kiểm tra, phòng đo lường,văn phòng,phòng họp, căng tin.Các tiêu chuẩn,
quy chuẩn, tài liệu dùng cho việc thiết kế bao gồm TCVN 5687/2010, TCVN
4088/1985, QCVN 09 2013 BXD, giáo trình điều hòa không khí - GSTrần Ngọc
Chấn
Phần I: TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA
I, Chọn thông số tính toán
1, Thông số tính toán bên trong nhà
Thông số tính toán bên trong nhà được chọn dựa theo bảng A.1 phụ lục A trong
tiêu chuẩn TCVN 5687/2010
Với phân xưởng may mặc, ta chia ra thành các khu vực sản xuất như sau:khu cắt,
khu may, khu là ủi-đóng gói, giả thiết trạng thái lao động tại các khu vực đều là lao
động vừa
Với phòng kiểm tra, đo lường ta cũng giả thiết trạng thái lao động là lao động vừa
Với khu văn phòng,phòng họp,căng tin ta giả thiết trạng thái lao động là lao động
nhẹ
Kết quả chọn nhiệt độ trong nhà được thể hiện trong bảng sau:
1
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

21
±
1 65
±
5
0.9
24
±
1 65
±
5
1.4
Phòng kiểm tra
21
±
1 65
±
5
0.9
24
±
1 65
±
5
1.4
Phòng đo lường
21
±
1 65
±

1 65
±
5
0.9
Căng tin
22
±
1 65
±
5
0.4
25
±
1 65
±
5
0.9
2, Thông số tính toán bên ngoài nhà
Tính toán dựa theo hệ số bảo đảm K
bđ
,tra phụ lục B trong TCVN 5687/2010 ,công
trình nhà sản xuất thuộc loại công trình điều hòa cấp 2, ứng với thời gian không
đảm bảo là 200h/năm.Tra bảng tại địa phương Yên Bái ta chọn được thông số tính
toán bên ngoài nhà theo bảng sau:
Bảng 1.2: Thông số tính toán ngoài nhà
Mùa Hè Mùa Đông
t
N
H
(

[
0
C ]
35.6 57.5 90.92 28.1 11.3 91.6 30.71 10.5
II, Tính toán hệ số truyền nhiệt k của kết cấu

N
n
i
i
i
T
o
R
k
αλ
δ
α
11
11
1
++
==
∑
=

Trong đó:
+ k : hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, [w/m
2 0
C]

+λ
i
: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/ m
2 0
C
+R
o
: tổng nhiệt trở của kết cấu bao che,m
2 0
C/W
a.Lựa chọn kết cấu ngăn che cho tường.
Cấu tạo các lớp vật liệu của tường
- Tường đôi
- Tường đơn
3
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG

b.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi 1
Cửa đi sử dụng vật liệu là tôn,khung thép: δ=0.005m, λ=58(W/m.K)
Tấm cách nhiệt polystyrol : δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K)
c.Lựa chọn kết cấu cho cửa đi 2
Cửa đi sử dụng vật liệu là gỗ: δ=0.03m, λ=0.18(W/m.K)
d.Lựa chọn kết cấu cho cửa sổ
Của sổ,cửa mái được sử dụng bằng kính xây dựng,khung thép:
δ=0.005(m), λ=0.76(W/m.K)
e.Lựa chọn kết cấu cho trần giả
Trần giả làm bằng thạch cao, có δ=0.01(m), λ=0.41(W/m.K)
f.Lựa chọn kết cấu của mái.
Mái được lợp bằng tôn trên khung gỗ,thép hình: δ=0.0008m ,λ=58 (W/m.K)

0.015 0.22 1
2
8.72 0.93 0.81 23.26
1
+ × + +
0,474 2,109
5
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
Tường đôi 2: 3 lớp

0.015 0.22 1
2
8.72 0.93 0.81 8.72
1
+ × + +
0.533 1.80
Tường đơn: 3 lớp

0.015 0.11 1
2
8.72 0.93 0.81 8.72
1
+ × + +
0,397 2.518
Cửa đi 1: tôn
δ=0.005m,
λ=58(W/m.K)
Tấm cách nhiệt
polystyrol : δ=0.03m

0.01 1
8.72 0.41 8.72
1
+ +
0.254 3.937
Mái: tôn
δ=0.0008m ,λ=58 (W/m.K)
Tấm cách nhiệt polystyrol :
δ=0.03m ,λ=0.04 (W/m.K)

0.0008 0.03 1
8.72 58 0.04 23.26
1
+ + +
0.908
1.101
Nền:
Dải 1
2,2
0,455
Dải 2
4,3
0,23
Dải 3
8,6
0,116
Dải 4 14.2 0.07
( các giá trị nhiệt trở của nền được lấy theo trang 89 sách Thông Gió-PGS.TS
Bùi Sỹ Lý)
III, Kiểm tra đọng sương trên bề mặt kết cấu và trong lòng kết cấu

: Nhiệt độ không khí ở phía nhiệt độ cao và ở phía nhiệt độ thấp [
0
C]
t
s
: Nhiệt độ đọng sương của không khí ở phía có nhiệt độ cao hơn.
[
0
C]
α : Hệ số trao đổi nhiệt ở bề mặt có nhiệt độ cao hơn [ W/m
2
K]
Ta chỉ kiểm tra đọng sương cho những kết cấu bất lợi nhất.
∗
Về mùa hè
+ Cửa sổ tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài:
K
tt
= 6,088( W/m
2
K )
t
f2
= t
T
tt
= 24
0
C ; t
f1

35.6 26
35.6 24
−
−
] = 18.3 > K
tt
= 6,088
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt cửa sổ
+ Tường ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài : K
tt
= 2.109
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
]=0,95. 23,26.[
35.6 26
35.6 24
−
−
] = 18.3 > K
tt
= 2.109
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tường ngoài .
+ Mái : K

t
f2
= t
T
tt
= 21
0
C ; t
f1
= t
N
tt
= 11.3
0
C
Từ t
N
tt
= 21
0
C và ϕ
N
tt
= 65% tra biểu đồ I - d ta có t
s
= 15
0
C
Vậy ta có :
0,95. α [

−
] = 0,95. 23,26.[
21 15
21 11.3
−
−
] = 13.67 > K
tt
= 2.109
 Vậy đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tường ngoài .
+ Mái : K
tt
= 1.101( W/m
2
K )
0,95. α [
21
1
ff
sf
tt
tt
−
−
] = 0,95. 23,26.[
21 15
21 11.3
−
−
] = 13.67 > K

= e
h1
-
∑
=
−
i
m
m
hh
H
H
ee
1
21
.
Trong đó :
e
h1
, e
h2
: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt trong và ngoài của kết cấu
[Pa ]
9
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
H
m
: Sức kháng ẩm của lớp vật liệu m : H
m

: Hệ số truyền nhiệt của tường ( W/m
2
K )
t
N
tt
, t
T
tt
: Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng
- Từ trên ta có : K
tt
= 2,109 ( W/m
2
K )
t
N
tt
= 35.6
0
C ; t
T
tt
= 24
0
C
 q = 2,109. ( 35.6 – 24 ) = 24.46 ( W/m
2
)
- Tính một cách gần đúng ta coi giá trị nhiệt này là không đổi khi đi qua các lớp vật

1
(τ
1
- τ
2
)
 τ
2
= τ
1
- q. δ
1
/λ
1
= 34.55 – 24,46 . 0,015/0,93 = 34.15
0
C
- Tương tự ta có : τ
3
= τ
2
- q. δ
2
/λ
2
= 34.15 – 24,46. 0,22/0,81 = 27.96
0
C
10
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

[ g/m
2
h ]
e
N
, e
T
: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt ngoài và trong của kết cấu ( Pa )
- Tra biểu đồ I - d ta được :
t
T
= 24
0
C ; ϕ
T
= 65%  e
T
= 1900 [Pa]
t
N
= 35.6
0
C ; ϕ
N
= 57.5 %  e
N
= 3400 [Pa]
H : Sức kháng ẩm của toàn bộ kết cấu bao che :
H =
3

i
/µ
i
e
2
= 3400 - 0,62.
5
0,015
9.10
−
= 3297 ( Pa )
e
3
= 3400 - 0,62. (
5 5
0,015 0,22
9.10 10,5.10
− −
+
) = 1997 (Pa )
e
4
= 3400 - 0,62. (
5 5 5
0,015 0,22 0,015
9.10 10,5.10 9.10
− − −
+ +
) = 1894 (Pa )
- Các thông số được ghi trong bảng sau :

tt
) [ W/m
2
]
Trong đó :
K
tt
: Hệ số truyền nhiệt của tường ( W/m
2
K )
t
N
tt
, t
T
tt
: Nhiệt độ tính toán bên ngoài và bên trong phòng
- Từ trên ta có : K
tt
= 2,109 ( W/m
2
K )
t
N
tt
= 11.3
0
C ; t
T
tt

N
= 11.3 + 20.46 / 23,26 = 12.18
0
C
Mà q = λ
1
/δ
1
(τ
2
- τ
1
)
 τ
2
= τ
1
+ q. δ
1
/λ
1
= 12.18 + 20,46. 0,015/0,93 = 12.51
0
C
- Tương tự ta có : τ
3
= τ
2
+ q. δ
2

( Pa) 1300 1330 2000 2100
*/ Xác định dòng ẩm qua kết cấu
Dòng ẩm : W =
H
ee
TN
−
[ g/m
2
h ]
e
N
, e
T
: Là áp suất hơi nước riêng phần ở bề mặt ngoài và trong của kết cấu ( Pa )
- Tra biểu đồ I - d ta được :
t
T
= 21
0
C ; ϕ
T
= 65%  e
T
= 1700 [Pa]
t
N
= 11.3
0
C ; ϕ

h )
- Phân áp suất thực của hơi nước trên bề mặt kết cấu :
e
i
= e
N
- W. δ
i
/µ
i
e
2
= 1200 + 0.206.
5
10.9
01,0
−
= 1234 ( Pa )
e
3
= 1200 + 0.206. (
55
10.5,10
22,0
10.9
01,0
−−
+
) = 1666 (Pa )
e

e
i
( Pa ) 1200 1234 1666 1700
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
IV. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che :
1. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Đông :
Công thức:
Q= K
i
. F
i
( t
N
tt
- t
T
tt
).ψ (W)
Trong đó :
+ K
i
: Hệ số truyền nhiệt của kết cấu thứ i (W/m
2 0
K) (bảng 1.3)
+ F
i
: Diện tích kết cấu thứ i (m
2
)
+ t

tt
(
o
C)
t
T
tt
(
o
C)
∆ t
(
o
C)
Ψ
D
KCBC
Q
(W)
∑
D
KCBC
Q
(W)
Tầng 1
Phân
xưởng
Hướng
Bắc
Cửa đi 1 1.76 1.101 11.3 21 -9.7 1 -18.80 -11200.89

53.19 2.518 11.3 21 -9.7 0.7
-909.40
Hướng
Tây
Cửa đi 1 4.73 1.101 11.3 21 -9.7 0.7 -35.36
Tường
đôi 2
117.1 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-1431.20
Phòng
kiểm
tra
Hướng
Bắc
Cửa đi 2 6.6 2.525 11.3 21 -9.7 0.7
-113.16
-2714.70
Tường
đôi 2
47.16 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-576.39
Hướng
Đông
Tường
đôi 1
39.48 2.109 11.3 21 -9.7 1
-807.65
Hướng
Nam
Cửa đi 2 4.74 2.525 11.3 21 -9.7 0.7 -81.27

Tường
đơn
10.29 2.518 11.3 21 -9.7 1
-251.33
Hướng
Nam
Tường
đôi 2
26.46 1.80 11.3 21 -9.7 0.7
-423.39
Hướng
Tây
Tường
đôi 2
10.29 1.80 11.3 21 -9.7 0.7 -125.76
Tầng 2
Văn
phòng
Hướng
Bắc
Tường
đôi 1
30.24 2.109 11.3 22 -10.7 1
-682.40
-2300.67
Hướng
Đông
Cửa đi 2 1.76 2.525 11.3 22 -10.7 0.7 -33.29
Tường
đơn

Bắc
-1560.74
Cửa đi 2 5.28 2.525 11.3 22 -10.7 0.7 -99.86
Tường
đơn
15.48 2.518 11.3 22 -10.7 0.7
-291.95
Hướng
Đông
Tường
đơn
13.16 2.518 11.3 22 -10.7 0.7
-248.2
Hướng
Nam
Tường
đơn
24.92 2.518 11.3 22 -10.7 0.7 -469.99
Hướng
Tây
Tường
đơn
11.4 2.518 11.3 22 -10.7 0.7 -215
Cửa đi 2 1.76 2.525 11.3 22 -10.7 0.7
-33.29
Căng
tin
Hướng
Bắc
Tường

-10.7
0.7
-362.11
+ Tính tổn thất nhiệt qua nền và mái
-Qua nền:
Nền được chia làm 4 dải như hình vẽ:
17
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
50000
29000
2000
20002000
Hình 1: chia dải các nền tầng 1
Ta có bảng tính toán tổn thất nhiệt qua nền như sau:
Bảng 1.9 : tính toán tổn thất nhiệt qua nền
stt Tên phòng Dải Hệ số k Diện tích
∆ t
Q
tt

1 Phân xưởng
Dải 1
0,455
280.6 -9.7 -1238.43
Dải 2
0,23
248.6 -9.7 -554.63
18
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

Q
1
=k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt)
Lượng nhiệt truyền từ hầm mái ra ngoài là:
Q
2
=k
trần bt
. F
trần
. ( Tpx-Tx)
Q
1
= Q
2
suy ra: k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt) = k
mái
. F
mái
. ( Tpx-Tx)
 k
trần giả

0
C
Mái của phân xưởng:
Lượng nhiệt truyền từ trong phân xưởng vào hầm mái là:
Q
1
=k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt)
Lượng nhiệt truyền từ hầm mái ra ngoài là:
Q
2
=k
mái
. F
mái
. ( Tn-Tx)
Q
1
= Q
2
suy ra: k
trần giả
. F
trần giả
. ( Tx-Tt) = k
mái
. F

Công thức :
∑Q
KCBC
H
=
( )
.
D D
KCBC Tr
H
D
Q Q
t
t
−
∆
∆
∑ ∑
(W)
Trong đó :
- ∑Q
KCBC
H
: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Hè (W)
- ∑Q
KCBC
Đ
: Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Đông (W)
- ∑Q
Đ

(W)
∆t
Đ
(
0
C)
∆t
H
(
0
C)
∑Q
KCBC
H
(W)
1 Phân xưởng -24598.58 -11106.9 -9.7 11.6 16134.38
2 Phòng Đo lường -1172.6 0 -9.7 11.6 1402.285
3 Phòng kiểm tra -2899.04 0 -9.7 11.6 3466.893
4 Văn phòng -2451.71 0 -10.7 10.6 2428.797
21
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
5 Phòng họp -1628.09 0 -10.7 10.6 1612.874
6 Căng tin -2008.86 0 -10.7 10.6 1990.086
3. Tính tổn thất nhiệt do rò gió :
- Thông thường gió dò vào phòng qua các khe cửa thuộc phía đón gió và ra ở phía
khuất gió.
- Lượng nhiệt tổn thất do dò gió được xác định như sau :
Qrò gió = ∑g.l.a.( I
N

9.8 12.8
6
Căng tin
9.8 25.6
3.1. Tính tổn thất nhiệt do rò gió về mùa đông :
- Tháng 1: với địa điểm là Yên Bái tra bảng G1 TCVN 4088/1985 ta có v
g
=1.4 m/s
vậy L =5 (m
3
/m.h)
22
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK
ĐỒ ÁN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ GVHD: THS.BÙI QUANG TRUNG
(tra theo T 91 - tài liệu kỹ thuật thông gió-Trần Ngọc Chấn )
- Mùa Đông có :
t
T
= 21
0
C ;
ϕ
T
= 65%  I
T
= 49,3 (kJ/kg)
Tương tự ta có: I
N
=30.7 (kJ/kg)
Với t

I
N
Q
D
rògió
1
Phân xưởng 87.6 62.4 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -5898.48
2
Phòng Đo lường 0 6 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -489.47
3
Phòng kiểm tra 0 31.6 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -2051.19
4
Văn phòng 20.4 19.6 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -1702.62
5
Phòng họp 9.8 12.8 0.65 2 6.205 49,3 30.7 -1037.61
6
Căng tin 9.8 25.6
0.65 2 6.205 49,3 30.7
-1868.47
3.2. Tính tổn thất nhiệt do dò gió về mùa hè :
- Tháng 7: Tại Yên Bái có v
g
=1,5 m/s
t
T
= 24
0
C ;
ϕT = 65%  I
T

= 5,25x 1,144 = 5.85 (kg/m.h)
Bảng 1.14:Tổn thất do dò gió về mùa Hè
STT Tên phòng
∑l(m)
cửa sổ
∑l(m)
cửa đi
a
cs
a
cđ
g I
T
I
N
Q
H
rògió
1 Phân xưởng 87.6 62.4 0.65 2 5.85 48 90.92 12675.46
2 Phòng Đo lường 0 6 0.65 2 5.85 48 90.92 836.94
3 Phòng kiểm tra 0 31.6 0.65 2 5.85 48 90.92 4407.88
4 Văn phòng 20.4 19.6 0.65 2 5.85 48 90.92 3658.82
5 Phòng họp 9.8 12.8 0.65 2 5.85 48 90.92 2229.75
6 Căng tin 9.8 25.6 0.65 2 5.85 48 90.92 4015.22

Bảng 1.15: Tổng kết lượng nhiệt truyền qua KCBC
Tên phòng Mùa đông
Mùa hè
24
SVTH:DƯƠNG VĂN HUY MS:3573.55- LỚP 55HK

-1702.62 -4154.33 2428.797 3658.82 6087.617
Phòng họp -1628.09
-1037.61 -2665.7 1612.874 2229.75 3842.624
Căng tin -2008.86
-1868.47 -3877.33 1990.086 4015.22 6005.306
IV. Tính toán toả nhiệt :
1. Toả nhiệt do người :
Q
ng
= n. q
0
[ W ]
Trong đó :
n : Số người trong phòng
q
0
: Lượng nhiệt toàn phần do một người toả ra [ W/ng]
q
0
tra bảng 2.2 ( Tài liệu Kĩ thuật thông gió T56 – GS. Trần Ngọc Chấn ) ; q
0
phụ
thuộc trạng thái lao động, độ tuổi và nhiệt độ phòng. ( đổi đơn vị 1 kcal/h
=1.163W)
Với văn phòng lao động ở đây là lao động trí óc và ta chọn 5m
2
/người
Với khu sản xuất thì số người được chọn dựa theo vị trí máy móc, thiết bị.Ta bố trí
thiết bị trong phân xưởng như sau:
25