thiết kế điều hòa không khí theo phương pháp mới (caier) - Pdf 28


CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU CÁC HỆ THỐNG ĐHKK THÔNG DỤNG
1.1. MÁY ĐIỀU HÒA CỤC BỘ
Hệ thống điều hoà cục bộ gồm máy điều hoà cửa sổ, máy điều hoà tách (hai và nhiều cụm loại nhỏ)
năng suất lạnh nhỏ dưới 7kW (24000BTU/h). Đây là loại máy nhỏ hoạt động tự động, lắp đặt, vận hành, bảo
dưỡng và sửa chữa dễ dàng, tuổi thọ trung bình, độ tin cậy cao, giá thành rẻ, rất thích hợp đối với các phòng
và các căn hộ nhỏ và tiền điện thanh toán riêng biệt theo từng máy. Tuy nhiên hệ thống điều hoà cục bộ có
nhược điểm là khó áp dụng cho các phòng lớn như hội trường, phân xưởng, nhà hàng, cửa hàng, các toà nhà
như khách sạn, văn phòng vì khi bố trí ở đây các cụm dàn nóng bố trí phía ngoài nhà sẽ làm mất mỹ quan và
phá vỡ kết cấu xây dựng của toà nhà. Nhưng với kiến trúc xây dựng, phải đảm bảo không làm ảnh hưởng tới
mỹ quan công trình.
1.1.1. Máy điều hòa cửa sổ
Là thiết bị gọn trọn bộ lắp trong một vỏ dùng để điều hòa không khí cho một phòng, năng suất lạnh
đến 7kW (24.000Btu/h), một chiều hoặc hai chiều, thường được bố trí qua của sổ hoặc qua vách.
 Ưu điểm
 Có sưởi mùa đông bằng bơm nhiệt;
 Có khả năng lấy gió tươi qua cửa lấy gió tươi;
 Vốn đầu tư thấp vì giá rẻ do được sản xuất hàng loạt.
 Nhược điểm
 Nhiệt độ phóng được điều chỉnh nhờ thermostat với độ dao động khá lớn, độ ẩm tự biến đổi
theo nên không khống chế được độ ẩm, điều chỉnh theo kiểu on – off;
 Khả năng làm sạch không khí kém;
 Độ ồn cao;
 Khó bố trí trong phòng hơn so với loại hai cụm;
 Phải đục một khoảng tường rộng bằng máy điều hòa hoặc phải cắt của sổ để bố trí máy. Không
có khả năng lắp cho tường trực tiếp ngoài trời.
 Phạm vi ứng dụng
 Thích hợp cho các phòng nhỏ, căn hộ gia đình khó
sử dụng cho các tòa nhà cao tầng vì làm mất mỹ
quan và phá vỡ kiến trúc.

b) Máy điều hòa tách
Máy điều hòa tách của hệ thống điều hòa tổ hợp gọn cũng giống máy điều hòa cục bộ nhưng vì nó có
công suất lớn hơn do vậy kết cấu của cụm dàn nóng và cụm dàn lạnh sẽ có những biến đổi phù hợp với
những kiến trúc của những công trình xây dựng và thoả mãn thị hiếu của khách hàng. Máy điều hòa tách
thường có công suất lạnh trung bình (đến 48.000BTU/h) tuỳ thuộc vào nhu cầu sử dụng mà người ta đã chế
tạo ra máy điều hòa tách có ống gió và không có ống gió. Nếu muốn phân phối đều gió cho một không gian
rộng hoặc cho nhiều phòng thì người ta lắp quạt cao áp và lắp thêm ống gió.
Một máy điều hòa tách được phân loại ở Mỹ là một cụm dàn lạnh có ống gió gắn với một cụm dàn
nóng ngoài trời.
Vào những năm đều thập kỷ 70, các máy hai cụm không ống gió RAC và PAC nhỏ, có thể có thêm
chức năng bơm nhiệt được bán chủ yếu ở Nhật. Vào cuối những năm 1980 các mặt hàng này trở nên phổ
biến ở Nhật, Đông Á và miền Nam Châu Âu.
Hiện nay loại không ống gió phát triển tới mức, nó chiếm hơn 50% toàn bộ số máy điều hòa bán ra
trên toàn thế giới. Đạt được điều đó là vì nó có các ưu điểm: lắp đặt tiện lợi, dễ dàng, có nhiều cỡ và chủng
loại để lựa chọn, vận hành êm, không ồn.
RAC (Room Air Conditioner – Máy điều hòa phòng) được chia làm hai loại: cửa sổ và 2 cụm không
ống gió.
• Loại cửa sổ: chủ yếu được bán ở Mỹ và các nước tiêu dùng hàng Mỹ như Brazil, Australia,
Philippins, Ấn Độ, Đài Loan và Hồng Kông;
• Loại 2 cụm không ống gió: thường đến 5kW năng suất lạnh, chủ yếu bán ở các thị trường Nhật,
Trung Quốc, Hàn Quốc, Thái Lan, Malaysia, Tây Ban Nha, Ý và các nước khác.
PAC (Packaged Air Conditioner – Máy điều hòa tổ hợp gọn) cũng chia làm 2 dòng:
• Máy điều hòa nguyên cụm (giải nhiệt nước hoặc kiểu lắp mái giải nhiệt gió) có công nghệ theo thị
trường của Mỹ, chủ yếu được bán ở Mỹ, Australia, Trung Đông, Canada và Mêxico. Ở thị trường
này còn tiêu thụ loại 2 cụm, dàn lạnh có ống gió;
• Kiểu 2, nhiều cụm (chủ yếu năng suất lạnh từ 4kW trở lên). Các loại đó được sử dụng chủ yếu ở
Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc, các nước ASEAN và một vài nước Châu Âu. Đặc điểm và khác biệt
với thị trường Mỹ là máy loại này không có ống gió.
 Ưu điểm:
 Giảm tiếng ồn trong nhà rất phù hợp với yêu cầu tiện nghi nên được sử dụng rộng rãi trong

khí, điều chỉnh năng suất lạnh, và điều khiển cũng như báo hiệu và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
 Hệ thống trung tâm nước có các ưu điểm sau:
 Có vòng tuần hoàn an toàn là nước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi chất lạnh ra
ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại;
 Có thể khống chế nhiệt độ và độ ẩm trong không gian điều hoà theo từng phòng riêng rẽ, ổn định
và duy trì điều kiện vi khí hậu tốt nhất;
 Thích hợp cho các toà nhà như khách sạn, văn phòng với mọi chiều cao và mọi kiến trúc không
phá vỡ cảnh quan;
 Ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm được nguyên vật liệu làm ống;
 Có khả năng xử lý không khí với độ sạch cao, đáp ứng mọi yêu cầu đề ra cả về độ sạch bụi bẩn,
tạp chất, hoá chất và mùi.
 Ít phải bảo dưỡng và sửa chữa;
 So với hệ thống VRF, vòng tuần hoàn môi chất lạnh đơn giản hơn nhiều nên rất dễ kiểm soát;
 Tuổi thọ và độ tin cậy của máy nén cao do tốc độ thấp.
 Hệ thống trung tâm nước có các nhược điểm sau:
 Tốn diện tích lắp đặt, do đường ống gió cồng kềnh;
 Tốn nhân lực để thi công lắp đặt hệ thống;
 Tiêu thụ điện năng nhiều hơn so với máy VRV;
 Cần công nhân vận hành lành nghề;
 Cần bố trí hệ thống lấy gió tươi cho các FCU;
 Vấn đề cách nhiệt đường ống nước lạnh và cả khay nước ngưng khá phức tạo đặc biệt
do đọng sương ví độ ẩm ở Việt Nam quá cao;
 Cần định kỳ sửa chữa máy lạnh và các FCU.
 Không thể tính tiền điện riêng biệt cho các hộ tiêu thụ riêng lẻ mà chỉ có thể tính toán
theo mét vuông sử dụng.
 Không có khả năng mở rộng do hệ thống đường ống nước, bơm nước đã cố định.
 Phạm vi ứng dụng:
 Các phân xưởng cần khống chế cả nhiệt độ và độ ẩm, làm việc liên tục 24h/24h như sợi
dệt, in ấn, dược phầm, chế biến chè…
 Các tòa nhà cao tầng hoặc các công trình lớn có nhu cầu cấp lạnh 24h/24h như khách sạn,

- Độ tin cậy do các chi tiết lắp ráp được chế tạo toàn bộ tại nhà máy với chất lượng cao.
- Khả năng sửa chữa và bảo dưỡng rất năng động và nhanh chóng nhờ các thiết bị tự phát hiện hư
hỏng chuyên dùng. Cũng như sự kết nối để phát hiện hư hỏng tại trung tâm qua internet.
- So với hệ thống trung tâm nước, hệ VRF rất gọn nhẹ vì cụm dàn nóng bố trí trên tầng thượng hoặc
bên sườn toà nhà, còn đường ống dẫn môi chất lạnh có kích thước nhỏ hơn nhiều so với đường ống nước
lạnh và đường ống gió.
- Linh hoạt trong việc lắp đặt do đường ống gas nhỏ, dàn nóng nhỏ theo từng modul, có thể đưa theo
thang máy. Có khả năng mở rộng hệ thống điều hòa dễ dàng bằng cách lắp đặt thêm các tổ máy mới.
- Không có tổn thất quán tính nhiệt như hệ trung tâm giải nhiệt nước vì không có chất tải lạnh trung
gian.
- Hệ VRF có nhiều kiểu dàn lạnh khác nhau đối với tối đa 6 cấp năng suất lạnh (loại đặt sàn, tử tường,
treo tường, giấu tường, giấu trần cassette, giấu trần casette một, hai và nhiều cửa thổi giấu trần có ống gió)
rất đa dạng và phong phú nên dễ dàng thích hợp với các kiểu kiến trúc khác nhau, đáp ứng thẩm mỹ đa dạng
của khách hàng.
- Có thể kết hợp làm lạnh và sưởi ấm trong phòng cùng một hệ thống kiểu bơm nhiệt hoặc thu hồi
nhiệt hiệu suất cao.
Các loại dàn nóng thông dụng của VRF: một chiều, hai chiều (bơm nhiệt) và thu hồi nhiệt.
Riêng hệ thu hồi nhiệt có khả năng điều chỉnh ở các chế độ khác nhau: chế độ mùa hè làm lạnh 100%
(thải nhiệt 100%) mùa đông sưởi 100% (thu nhiệt 100%), nhưng ở các mùa chuyển tiếp có thể là 75% lạnh
+25% sưởi (thải nhiệt 50%), 25% lạnh +75% sưởi (thu nhiệt 50%), 50% lạnh +50% sưởi (cụm ngoài không
thu và không thải nhiệt).Sơ đồ dưới đây sẽ tổng kết các loại ĐHKK

!"#$%&'(#)*+#,)-./
0)%1*& 223*45'6728/
9:;,<=:+<*:*4>?@A%&*4
B>=:
CD CD%&
E

'D)FD/

kho ng 3,6 m m i t ng ả ỗ ầ K:%MZ$(UO\?3OG(V]*U=^_`%1O)
%MZ$OW*&@4a(:)DL22OG):%ML*&@=^(:7OG):A 
6*&@K:3D6V=:L@bcOG4dV
K#)ODe:`.fg)??B!!)VNhS):OP#$
Bảng thống kê diện tích sử dụng điều hòa của các tầng :
Bảng 2.1. Không gian sử dụng điều hòa
Tầng Diện tích
4÷7 2848
2.2. CHỌN THÔNG SỐ THIẾT KẾ
2.2.1. Chọn các thông số thiết kế trong nhà
a) Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi
Đối với văn phòng làm việc thì các thông số được chọn theo yêu cầu tiện nghi của con người. Yêu cầu
tiện nghi được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 [1].
Mùa hè:
- Nhiệt độ không khí trong nhà: t
T
= 25
0
C ± 2
0
C;
- Độ ẩm tương đối trong nhà: ϕ
T
= 65% ± 5%.
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d của không khí ẩm, ta tìm được các thông số còn lại:
- Entanpi: I
T
= 58kJ/kg;
- Độ chứa hơi: d
T

với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn, cường độ trao đổi nhiệt, ẩm tăng lên. Vì vậy đứng trước gió cảm
thấy mát và thường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ.
Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích
hợp tuỳ thuộc vào yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khoẻ
2.2.2. Chọn các thông số tính toán ngoài nhà
Theo mức độ quan trọng của công trình, điều hoà không khí được chia làm 3 cấp như sau:
Điều hoà không khí cấp 1: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy cao nhất, duy trì các thông số vi khí hậu
trong nhà trong giới hạn cho phép không phụ thuộc vào biến động khí hậu cực đại ngoài trời của cả mùa hè
và mùa đông đã ghi nhận được trong nhiều năm.
Điều hoà không khí cấp 2: Là điều hoà không khí có độ tin cậy trung bình, duy trì được các thông số
vi khí hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 200h trong một năm khi có biến động khí hậu cực đại
ngoài trời của cả mùa hè và mùa đông.
Điều hoà không khí cấp 3: Là điều hoà tiện nghi có độ tin cậy thấp, duy trì được các thông số vi khí
hậu trong nhà với phạm vi sai lệch không quá 400h trong 1 năm khi có biến động khí hậu cực đại ngoài trời
của mùa hè và mùa đông.
Điều hoà không khí cấp 1 tuy có mức độ tin cậy cao nhất nhưng chi phí đầu tư, lắp đặt, vận hành rất
lớn nên chỉ sử dụng cho những công trình điều hoà tiện nghi đặc biệt quan trọng trong các công trình điều hoà công
nghệ.
Các công trình ít quan trọng hơn như khách sạn 4 – 5 sao, bệnh viện quốc tế thì nên chọn điều hoà
không khí cấp 2.
Trên thực tế, đối với hầu hết các công trình như điều hoà không khí khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu
thị, hội trường, thư viện, chỉ cần điều hoà cấp 3. Điều hoà cấp 3 tuy độ tin cậy không cao nhưng đầu tư
không cao nên thường được sử dụng cho các công trình trên.
Với các phân tích trên, dựa trên yêu cầu của chủ đầu tư và đặc điểm của công trình, phương án cuối
cùng được lựa chọn là điều hoà không khí cấp 3.
Thông số ngoài nhà chọn cho điều hoà cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687 – 1992 biểu diễn
trên đồ thị I - d của không khí ẩm. Điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088 – 85, bảng
1.6 [1]. Riêng 13-15 tính toán theo chỉ dẫn của TCVN 5687- 2010
Kết quả xác định các thông số thiết kế ngoài nhà tại bảng 2.4
Bảng 2.4. Các thông số thiết kế ngoài nhà

Theo [2], khi thiết kế đủ lạnh cho mùa hè ở miền Bắc, năng suất sưởi của máy luôn dư thừa cho sưởi
mùa đông lên ta không phải tính cho mùa đông.
Theo bảng xác định được thông số tính toán ngoài trời cho khu vực nha trang như sau:
Mùa hè: - Nhiệt độ: t = 33.7
0
C;
- Độ ẩm: ϕ
N
= 59%.
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d ta xác định được các thông số còn lại và được tổng kết trong
bảng 2.5:
Bảng 2.5. Các thông số thiết kế ngoài nhà cho ĐHKK cấp 3 tại Hà Nội dùng cho công trình
Mùa
Thông số
Nhiệt độ Độ ẩm Entanpi Độ chứa hơi
0
C % kJ/kg g/kg
Hè 33.7 59 84,14 19.97
3.2. TÍNH NHIỆT HIỆN THỪA VÀ NHIỆT ẨN THỪA
3.2.1. Nhiệt xâm nhập qua cửa kính do bức xạ mặt trời Q
11
Mặt trước của tòa nhà hướng Đông Bắc, mặt sau là hướng
Tây Nam, hai mặt bên hướng Đông Nam và hướng Tây Bắc. Tòa
nhà đựơc tọa lạc ngay trên Đường nguyễn đình chiểu, phường vĩnh phước ,Thành phố Nha Trang vơi Vị trí:
12o16’ độ bắc; 109o 12’ kinh đông. Đa số các cửa kính đều thẳng đứng theo kiến trúc của toà nhà. Bức xạ
mặt trời tác động vào một mặt tường thẳng đứng, nghiêng hoặc ngang là liên tục thay đổi. Mặt kính quay
hướng Đông là nhận nhiệt bức xạ là lớn nhất từ 8h ÷ 9h và kết thúc vào 12h. Mặt kính quay hướng Tây nhận
bức xạ cực đại từ 16h ÷ 17h. Vì vậy mức độ bức xạ phụ thuộc rất lớn vào thời gian, cường độ và hướng bức
xạ. Lượng nhiệt bức xạ này xác định gần đúng theo kinh nghiệm:
Q

độ, tháng, hướng của kính, cửa sổ, giờ trong ngày.
 k - Hệ số hiệu chỉnh kể đến các ảnh hưởng;
k = ε
c
×ε
đs
×ε
mm
×ε
kh
×ε
m
×ε
r
• ε
c
- Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển tính theo công thức:
H - là độ cao tương đối của vị trí lắp đặt kính trong toàn công trình cần tính toán [m]. Hệ số này sẽ thay
đổi khi tính vị trí các tầng khác nhau, ở đây sẽ tính trung bình các tầng vơi tâng 1 cao hơn mực nước biển là
5m.
H = 15 + 5 = 20m
Như vậy tính toán chung cho các cửa sổ ở các tầng với hệ số ε
c
là:
ε
c
00046,1023,0.
1000
20
1 =+=

=
( )
13,0.
10
2093,24
1


= 0,935
• ε
mm
- Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây ε
mm
= 1.0, khi trời có mây chọn ε
mm
=
0.85;
• ε
kh
- Hệ số ảnh hưởng của khung kim loại ε
kh
= 1.1;
• ε
m
: hệ số kính , theo bảng 4.3[1, 153] : hệ số kính phụ thuộc vào mầu sắc và loại kính,
nhà k9 dùng kính stopray màu vàng 6mm : ε
m
=0,44
• ε
r

m
+ 0.4×α
k
×α
m
)}×R
N
, [W/m
2
]
Với:
* R
N
- Bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, [W/m
2
].
* R
T
- Bức xạ mặt trời qua kính vào trong không gian điều hoà, [W/m
2
].
Nha TRang nằm ở bán cầu Bắc, vĩ độ 12 tra bảng 4.2 [1] ta được:
R
T
= R
Tmax
= 483W/m
2
vào tháng 8 và tháng 4.
Từ đó: R

= 0,39 ε
m
= 0,44
α
m
= 0,09 τ
m
= 0,14 ρ
m
= 0,77 ε
r
= 0,33
Vậy:
R
K Đông- Bắc
= {0.4 x 0,36 + 0.25 x( 0.09 + 0.14 + 0.39 x 0.77 + 0.4 x 0.44 x 0.33)}.548.8
R
K
= 159,7W/m
2
.
 k - Hệ số hiệu chỉnh đối với phòng có rèm che:
k = ε
c
ε
đs
ε
mm
ε
kh

= n
t
x Q
11
’ = n
t
x k x F x R
K Đông- Bắc
Diện tích kính tính cho 1 phòng :
Q
11
=0,58×0,149×4,44×159,7=61,27 W
Tính cho 60 phòng 4 tầng.
Q
11
=0,58×0,149×4,44×60×159,7=3676w
.
3.2.2. Nhiệt hiện truyền qua mái do bức xạ và chênh lệch nhiệt độ Q
21

Q
21
= k.F
.

td
Do ta tính từ tầng 4 – 7 nên phòng điều hòa nằm giữa tầng trong một tòa nhà điều hòa nghĩa là bên trong
cũng là phòng điều hòa khi đó :



, [W] (3.6)
Trong đó:
• Q
2i
- Nhiệt truyền qua tường, cửa ra vào và kính, [W];
• k
i
- Hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa ra vào và kính, [W/m
2
K];
• F
i
- Diện tích tường, cửa ra vào, kính tương ứng, [m
2
].
a) Nhiệt truyền qua tường Q
22t

Nhiệt truyền qua tường tính theo biểu thức sau:
`6hi&@=^#.
L - i&@4Z$(U.

6
L
Q
22t
= k
t
.F
t

- Lớp gạch có δ
1
= 0,2m , λ
1
= 0,58W/mK.
- Lớp vữa ximăng trát ngoài có δ
2
= 0,02m, λ
2
= 0,93W/mK.
- Lớp sơn nước có thể bỏ qua.
α
N
– hệ số tỏa nhiệt phía ngoài trời, khi tường tiếp xúc trực tiếp với không
khí bên ngoài α
N
= 20W/m
2
K.
α
T
– hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà, α
T
= 10W/m
2
K.
Hệ số truyền nhiệt của tường khi tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài:

)/(94,1
10

= k
k
.F
k
.∆t.
K
k
– hệ số truyền nhiệt qua kính, tra bảng 4.13[1,169] có k
k
= 5,89W/m
2
K.
F
k
– diện tích kính cửa sổ, F
k
= 1,2 x 1,75 = 2,1m
2
.
∆t – hiệu nhiệt trong nhà và ngoài nhà ∆t = t
N
– t
T
= 8,7
0
C
⇒Q
21k
= 5,89 x 2,1 x 8,7 = 107,6 (W)
Vậy tổng lượng nhiệt truyền qua kính cửa sổ của toàn bộ tòa nhà là:

C
Cửa ra vào ở đây được làm bằng kính
Theo bảng 4.12[169] có k
c
= 2.23 W/m
2
K.
Q
22c
= k
c
.F
c
.∆t = 2.23 x 2,3 x 8,7 = 44,6 (W)
Có tất cả 120 phòng cần điều hòa, mỗi phòng chỉ có 1 cửa ra vào. Vậy tổng
lượng nhiệt truyền qua cửa của tất cả các phòng là:
ΣQ
22C
= 120 x 44,6 = 5352(W)
Q
22
= Q
22t
+ Q
22c
+ Q
22k
=12832+5352 + 12912=31096(W)
Kết quả tính toán nhiệt hiện truyền qua vách Q
22

= n
t
×n
đ
×Q, [W] (3.10)
Trong đó:
 Q - Tổng nhiệt toả ra do chiếu sáng, [W];
Q = 1.25×q
đ
×F
 q
đ
- Công suất đèn trên 1m
2
sàn là 10 ÷ 12W/m
2
sàn;
 F - Diện tích mặt sàn của phòng, [23,76m
2
];
 n
t
- Hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng;
Với số giờ hoạt động của đèn là 8h/ngày và g
s
= 500kg/m
2
, tra bảng 4.8 [1] ta được: n
t
= 0.87.

32
=

i
N
, [W] (3.12)
N
i
- Công suất điện ghi trên dụng cụ, [W];
Hầu hết tất cả các phòng đều sử dụng máy tính lap top mỗi phòng 4 chiếc mỗi chiếc 300[W]; Kết quả
tính toán được tổng kết ở bảng 3.6 (quy ra đơn vị [W]).tính cho 1 phòng là Q
32
=4×300=120[W]
Tính cho 4 tầng 120 phòng là:120×120=144000 W
ΣjLXSk2lNN222jS6S6Lm
3.2.7. Nhiệt hiện và ẩn do người toả Q
4
a. Nhiệt hiện do người tỏa vào phòng: Q
4h
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng hai phương thức là đối lưu và bức
xạ, được xác định bằng biểu thức sau:
Q
4h
= n
t.
.n.q
h

Trong đó : n : số người trong không gian điều hòa.
q

â
= 50W/1người.1h
Q

= 8 x 50 = 400(W)
⇒ΣQ

= 400x 120 = 48000(W)
Khi đó nhiệt hiện và nhiệt ẩn do người tỏa tính cho 1 phòng là:
Q
4
= Q
4h
+ Q

= 400 + 448 = 848 (W)
Vậy: ΣQ
4
= ΣQ
4h
+ ΣQ

= 53760+48000= 101760 (W).
Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở bảng 3.7 (quy ra đơn vị [kW]).
3.2.8. Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q
hN
và Q
âN
Trong điều hòa không khí, không gian điều hòa luôn luôn phải cung cấp một lượng gió tươi để đảm bảo đủ
oxy cần thiết cho hoạt động hô hấp của con người ở trong không gian đó. Ký hiệu gió tươi ở trạng thái ngoài

T
) ,W
Q
âN
= 3 x n x l x (d
N
– d
T
) ,W
Trong đó :
d
N
– ẩm dung của trạng thái không khí ngoài trời.
d
T
– ẩm dung của trạng thái không khí trong không gian điều hòa .
t
N
, t
T
– nhiệt độ của trạng thái không khí ở ngoài và trong không gian điều hòa .
n – số người trong không gian điều hòa, n = 8 người.
l – lượng không khí tươi cần cho một người trong một giây.
Theo bảng 4-19[176] ta có: l = 7.5 l/s.
Từ các thông số: t
N
= 33,7
0
C , ϕ
N

Không gian điều hòa cần được làm kín để chủ động kiểm soát được lượng gió tươi cấp cho phòng điều hòa
nhằm tiết kiệm năng lượng, nhưng vẫn có hiện tượng rò lọt không khí không mong muốn qua khe cửa sổ,
cửa ra vào và cửa mở do người ra vào. Hiện tượng này xảy ra càng mạnh khi chênh lệch nhiệt độ giữa trong
và ngoài không gian điều hòa càng lớn. Không khí lạnh thoát ra ở phía dưới cửa và không khí ngoài trời lọt
vào từ phía trên cửa.
Nguồn nhiệt do gió lọt cũng gồm hai thành phần là nhiệt ẩn và nhiệt hiện, được tính bằng biểu thức
sau:
Q
5h
= 0,39.ξ.V(t
N
– t
T
),W
Q

= 0,84.ξ.V(d
N
– d
T
),W
Với – V : thể tích phòng, ta có: V= 6,6 × 3,6 × 3= 71,28 (m
3
).
ξ : hệ số kinh nghiệm, xác định theo thể tích phòng.
Theo bảng 4-20[177] ta có: ξ=0.7
Q
5h
= 0,39 × 0,7 × 71,28 × (33,7 - 25) = 169(W)
Q

: lượng không khí lọt qua mỗi 1 lần mở cửa, m
3
/người.
Tra bảng 4.21[178] (ở n<100 và cửa bản lề) ta có L
c
= 3 m
3
/người.
L
bs
= 0,28 × L
c
× n = 0,28 × 3 × 5 = 4,2 l/s
Q
5bsh
= 1,23 × L
bs
× (t
N
– t
T
) = 1,23 × 4,2 × (33,7- 25) = 45 W
Q
5bsa
= 3 × L
bs
× (d
N
- d
T

ât
= Q
11
+ Q
21
+ Q
22
+ Q
3
+ Q
4
+Q
5
+ Q
6
+ Q
N

Q
o
= 3676+ 0 + 31096 +173732 +101760 + 81720 + 0 + 225720
= 617704 W = 617,7 ≈ 618 KW
Vậy Q
o
= 618KW
Bảng 3.11. Tổng kết các nguồn nhiệt
Tầng
Phòng
Q
11

kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW kW
4÷7
R(17,18,
24,25,30)
0.0
0.55
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 1.4 0.4 2.2 2.1
R(16,19,20,21,
22,23,26,27,
28,29)
0.0
0.15
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 0.97 0.4 1.8 2.1
R(,2,3,4,
7,8,9,10,
11,12,
13,14,15)
0.06 0.0
0.15
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 1.02 0.4 1.8 2.1
R(1,5,6)
0.06 0.0
0.55
0.0 0.25 0.12 0.45 0.4 0.63 1,26 0.21 0.47 1.4 0.4 2.27 2.1
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

) được xử lí trong thiết bị cho đến trạng thái 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):
ε
h
Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 24
0
C và ϕ = 50%. Thang chia hệ số nhiệt hiện ε
h
đặt ở
bên phải ẩm đồ.
b) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor):
ε
hf
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor) ε
hf
: 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
Q
hN
và Q
âN
đem vào không gian điều hoà.
ε
hf
=
âfhf

Q
(3.20)
Trong đó:
• Q
h
- Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt nhiệt do gió tươi và gió lọt đem vào, [kW];
• Q
â
- Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào và Q
âN
có trạng thái ngoài,
[kW];
• Q
t
- Tổng nhiệt thừa, [kW].
d) Hệ số đi vòng:
ε
BF
Xác định hệ số đi vòng ε
BF
(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.
ε
BF
=
G
G
GG
G
H

QQ
Q
+
=
ef
hef
Q
Q
(3.22)
Trong đó:
• Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH, [kW]
Q
hef
= Q
hf
+ ε
BF
×(Q
5h
+ Q
hN
)
• Q
âef
– Nhiệt ẩns hiệu dụng của phòng ERLH, [kW]
Q
âef
= Q

Q
L
t t
ε
=
× − × −
(3.23)
Trong đó:
 L – Lưu lượng không khí, [m
3
/s];
 Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, [kW];
 t
T
, t
S
– Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, [
0
C];
 ε
BF
– 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;

cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ
đường ống gió ta có V ≡ O là điểm thổi vào.
Hình 3.4. Sơ đồ tuần
hoàn một cấp với các hệ số
nhiệt hiện, hệ số đi vòng và
quan hệ qua lại với các điểm H, T, O, S.
- Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:
∆t
VT
= t
T
- t
V
, [K].
∆t
VT
< 10K: đạt yêu cầu vệ sinh.
Nếu nhiệt độ thổi vào đạt yêu cầu, tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu
thức:
ef
1.2 ( ) (1 )
h
T S BF
Q
L
t t
ε
=
× − × −
, [m

B
F
1
-
B
F
1
Trong đó:
 L – Lưu lượng không khí, [m
3
/s];
 Q
hef
– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, [kW];
 t
T
, t
S
– Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, [
0
C];
 ε
BF
– Hệ số đi vòng.
Lưu lượng không khí L cần thiết để dập nhiệt hiện và nhiệt ẩn của các phòng điều hoà, đó cũng là
lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi được hoà trộn.
Từ lưu lượng không khí trên, ta tính được công suất lạnh cần thiết cho từng tầng theo công thức:
Q
o
= ρ×L×(I

.o
4-7
R(17,18
24,25,30)
1369 400 2209 2122 1463 588 0,77 0,51 0,71
R(16,19,20
21,22,23,
26,27,28,29)
968 400 1080 2122 1062 588 0,7 0,46 0,64
R(2,3,4,7,8,9,1
0
11,12,13,14,15)
1029 400 1869 2122 1120 588 0,72 0,47 0,65
R(1,5,6) 1430 400 2270 2122 1524 588 0,78 0,52 0,72


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status