Đồ án môn học Điều hòa không khí GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học là nhiệm vụ và yêu cầu của mỗi sinh viên để củng cố kiến thức,
ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế cụ thể đồng thời kết thúc môn học, cũng
như phần nào xác định được công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khi ra
trường.
Về nội dung thiết kế “Hệ thống điều hoà không khí cho Trung tâm ẩm thực
Nam Châu Hội Quán”, sau khi tìm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự
hướng dẫn tận tình của thầy giáo đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và
kinh nghiệm cho công việc trong tương lai.
Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự hướng dẫn
tận tình của PGS.TS.Võ Chí Chính, đồ án của em đã hoàn thành. Trong thuyết
minh này em cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc. Tuy nhiên do tài
liệu tham khảo còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, em kính mong
sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo thêm của các thầy cô giáo.
Em xin chân thành cảm ơn !
Đà Nẵng, tháng 10 năm 2008
Sinh viên thực hiện:
Ngô Mậu Năm
Sinh viên thực hiện: Ngô Mậu Năm- Lớp 04N1 Trang 1
Đồ án môn học Điều hòa không khí GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính
CHƯƠNG 1:
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1.1 Giới thiệu công trình:
1.1.1. Địa chỉ công trình:
Vị trí : Số 4- Kim Long- P. Kim Long- T.p Huế.
: Số 3- Vạn Xuân- P. Kim Long- T.p Huế.
Điện thoại : (+84.54).510.587.
Email :
1.1.2. Sơ lược về công trình:
+ Cấp 1 có độ chính xác cao nhất.
+ Cấp 2 có độ chính xác trung bình.
+ Cấp 3 có độ chính xác vừa phải.
Cần lưu ý rằng nếu chọn công trình có độ chính xác cao nhất (cấp 1), sẽ kéo
theo năng suất lạnh yêu cầu lớn nhất, giá thành công trình cũng sẽ cao nhất.
Ngược lại khi chọn độ chính xác của công trình vừa phải thì giá thành công trình
cũng vừa phải. Chính vì vậy hệ thống điều hoà không khí tại Trung tâm ẩm thực
Năm Châu Hội Quán em chọn hệ thống cấp 3 vì ở đây độ chính xác chỉ cần vừa
phải.
1.3.2 Chọn thông số tính toán:
Thông số tính toán ở đây là nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong
phòng cần điều hoà và ngoài trời.
1.3.2.1 Nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong phòng:
Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà được chọn tuỳ thuộc vào chức năng của phòng.
Khu vực
Mùa hè Mùa đông
t
t
,
0
C φ,% t
t
,
0
C φ,%
Quán bar, nhà
hàng, nhà bếp…
24÷26 60÷75 22÷24 35÷40
a) Chọn tốc độ không khí tính toán trong phòng
Tốc độ không khí lưu động được lựa chọn theo nhiệt độ không khí trong phòng.
CO
V
= 0,022m
3
/h.người là lượng khí CO
2
do con người thải ra.
β
= 0,15 là nồng độ CO
2
cho phép,%
a là nồng độ khí CO
2
trong môi trường không khí xung quanh
⇒
V
K
=18,3 m
3
/h.người=0,005m
3
/s.người
1.3.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm của không khí ngoài trời:
Nhiệt độ và độ ẩm của không khí ngoài trời kí hiệu t
N
,
N
ϕ
. Trạng thái của không
N
,%
Mùa hè
tb
t
max
= 34,5
)(
max
tb
t
ϕ
= 85,8
Mùa đông
tb
t
min
= 18,8
)(
min
tb
t
ϕ
= 75,2
1.4 Các thông số khảo sát của công trình:
- Kích thước hội trường (Dài × Rộng × Cao):
43200 mm × 31800 mm × 12510 mm
- Tổng công suất thiết bị điện: 5800 W
- Diện tích tường theo các hướng:
+ Đông: 166,312 m
Máy được phân thành hai mảng:
+ Mảng trong nhà: (indoor unit) Gồm một hay nhiều khối trong có chứa dàn bốc
hơi (dàn lạnh) nên còn gọi là khối lạnh.
+ Mảng ngoài trời: (outdoor unit) Chỉ gồm một khối trong có chứa dàn ngưng
(dàn nóng).
- Ưu điểm:
+ So với máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa rời cho phép lắp đặt ở nhiều không
gian khác nhau.
+ Giá thành rẻ, đơn giản, dễ sử dụng, vận hành, lắp đặt.
+ Tiện lợi cho các công trình nhỏ hẹp và hộ gia đình.
+ Dễ dàng sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa.
- Nhược điểm:
+ Khoảng cách dàn nóng và dàn lạnh hạn chế (không quá 20 m), chênh lệch nhiệt
độ giữa dàn nóng và dàn lạnh không được quá lớn.
+ Công suất máy hạn chế (tối đa là 60.000BTU/h).
+ Giải nhiệt bằng gió nên hiệu quả không cao.
+ Đối với công trình lớn, sử dụng máy này dễ phá vỡ kiến trúc công trình, làm
giảm mỹ quan của nó.
1.5.3. Máy điều hoà dạng tủ hai khối:
Một khối trong nhà (khối lạnh) có thể đặt đứng hoặc treo, một khối ngoài trời
(khối nóng). Loại này có năng suất lạnh vừa và nhỏ. Nó có đặc điểm của máy điều
hòa 2 mảnh, ngoài ra còn có các ưu điểm khác như:
+ Tiết kiệm không gian lắp đặt giàn nóng.
+ Chung điện nguồn, giảm chi phí lắp đặt.
1.5.4. Máy điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume):
Về cấu tạo máy VRV giống như máy loại tách rời nghĩa là gồm hai mảng: mảng
ngoài trời và mảng trong nhà gồm nhiều khối trong có dàn bốc hơi và quạt. Sự
khác nhau giữa máy diều hòa dạng VRV và máy điều hòa dạng tách rời là với
VRV chiều dài và chiều cao giữa khối ngoài trời và trong nhà cho phép rất lớn
(100 m chiều dài và 50 m chiều cao), chiều cao giữa các khối trong nhà có thể tới
+ Có nhiều cấp giảm tải 3 ÷ 5 cấp/cụm. Đối với hệ thống lớn người ta thường sử
dụng nhiều máy nên số cấp giảm tải lớn hơn nhiều.
+ Thường giải nhiệt bằng nước nên hoạt động bền, hiệu quả, ổn định.
- Nhược điểm:
+ Phải có phòng máy riêng cho cụm Chiller
+ Phải có người chuyên trách phục vụ
+ Hệ thống lắp đặt, vận hành, sử dụng tương đối phức tạp.
+ Chi phí vận hành cao, đầu tư cao.
1.5.6. Máy điều hòa dạng tủ là máy điều hoà trung tâm:
Là hệ thống mà ở đó xử lý nhiệt ẩm được tiến hành ở một trung tâm và được dẫn
theo các kênh gió đến các hộ tiêu thụ. Trên thực tế máy điều hoà dạng tủ là máy
điều hoà kiểu trung tâm. Ở trong hệ thống này không khí sẽ được xử lý nhiệt ẩm
trong một máy lạnh lớn, sau đó được dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến các hộ tiêu
thụ.
- Ưu điểm:
+ Nhờ có lưu lượng gió lớn nên rất phù hợp cho đối tượng phòng lớn có nhiều
người như: hội trường, nhà hát, rạp chiếu bóng, phòng họp, nhà hàng, vũ trường,
phòng ăn.
+ Lắp đặt và vận hành tương đối dễ dàng.
Sinh viên thực hiện: Ngô Mậu Năm- Lớp 04N1 Trang 6
Đồ án môn học Điều hòa không khí GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính
+ Khử âm và khử 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.
Nhà hàng có công suất chiếu sáng là 12 W/m
2
.
Như vậy tổn thất do nguồn sáng nhân tạo, trong trường hợp này được tính theo
công thức:
Q
2
= q
s
.F, W.
Trong đó:
F: diện tích sàn nhà, m
2
.
Tầng trệt: F
t
= dt(phòng tiệc trong nhà)+ dt(phòng VIP)= 366+ 17,68= 383,68 m
2
.
Tầng 1: F
1
= dt(nhà hàng)= 625 m
2
.
q
s
: là công suất chiếu sáng yêu cầu cho 1m
2
diện tích sàn. q
s
- n: Là số lượng người trong phòng.
Sinh viên thực hiện: Ngô Mậu Năm- Lớp 04N1 Trang 8
Đồ án môn học Điều hòa không khí GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính
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 m
2
/người.
Tầng trệt: n
t
= F
t
/1,5= 383,68/1,5= 256 người.
Tầng 1: n
1
= F
1
/1,5= 625/1,5= 417 người.
- q: Lượng nhiệt toàn phần do mỗi người toả ra.
q= q
h
+ q
w
.
Đối với các hoạt động nhẹ ở nhà hàng và nhiệt độ phòng là 24
o
C, ta có: q
h
= q
w
=
= 0.
2.1.6. Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q
6
:
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 Q
61
.
- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái Q
62
.
Q
6
= Q
61
+ Q
62
α
+
)]..4,0
. mkmkm
ααρρτ
++
.R
N
(1)
R
N
=
88,0
T
R
: bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính.
R
T
: bức xạ mặt trời qua kính vào không gian điều hòa.
Vĩ độ 10
0
Bắc Giờ mặt trời
Tháng Hướng 12h
12
Đông
Tây
Nam
Bắc
Mặt bằng ngang
44
,
51,0
=
m
ρ
,
12,0
=
m
τ
,
56.0
=
m
ε
Thay vào (1) R
K
= [0,4.0,74+ 0,21.(0,37+ 0,12+ 0,05.0,51+ 0,4.0,74.0,51)]. R
N
= 0,436. R
N
W/m
2
ε
c
– Hệ số tính đến độ cao H(m) nơi đặt kính so với mực nước biển, do
độ cao này không đáng kể.
mm
=1.
ε
kh
– Hệ số xét tới khả năng ảnh hưởng của khung kính, chọn khung kim loại.
ε
kh
= 1,17.
ε
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
ε
K
= 0,58.
ε
m
– Hệ số mặt trời, khi có rèm che màu nhạt chọn
ε
m
= 0,56
Suy ra:
Hướng
Diện tích tường,
m
2
Diện tích kính,
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:
Q
62
= F.k.φm.∆t, [W]
Trong đó:
+ K: hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường, W/m
2
.K;
+ F: diện tích của mái hoặc tường, m
2
;
+ Δt = t
TD
- t
T
: độ chênh nhiệt độ tương đương,
0
C
n
xns
TTD
R
tt
α
ε
.
+=
= 378 / 0,88 =429,55 W/m
2
.
φ
m
– hệ số màu của mái hay tường:
Màu Màu thẫm Màu trung bình Màu sáng
φ
m
1 0,87 0,78
ε
s
- 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 : ε
s
= 0,6.
Đối với mặt tường : ε
s
= 0,55.
Đối với vật liệu trát, vữa : ε
s
= 0,42.
Hệ số truyền nhiệt qua mái hoặc tường:
Sinh viên thực hiện: Ngô Mậu Năm- Lớp 04N1 Trang 11
Đồ án môn học Điều hòa không khí GVHD: PGS.TS Võ Chí Chính
Công thức tính:
∑
++
==
t
λ
= 0,407 W/m.K, bảng 3-15 TTTKĐHKKHĐ;
Suy ra
407.0
02.0
=
i
i
λ
δ
=0,05 [m
2
.K/W]
Nếu mái không tiếp xúc trực tiếp với không khí ngoài trời thì:
05,015,0
11
1
+
=
+
=
∑
i
t
RR
K
= 5 [W/m
2
.K]
m
ϕ
.
t∆
= 239,76.5.1.17,06= 20,45 kW
Q
6
= Q
61
+Q
62
= 12,36 + 20,45 = 32,81 kW.
2.1.7. Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q
7
:
Công thức tính:
Q
7
= G
7
.(I
N
- I
T
) = G
7
.Cp(t
N
-t
T
T
).V. ξ , W
V - Thể tích phòng, m
3
ξ - Hệ số kinh nghiệm cho theo bảng 3.14 GTDHKK trang 76.
V,m
3
<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:
Q
7
= Q
7h
+ Q
7w
Q
7h
= 0,335.(t
N
-t
T
).V.
ξ
, W
Sinh viên thực hiện: Ngô Mậu Năm- Lớp 04N1 Trang 12
Copyright: Tài liệu đại học ©