Đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Bằng sự nỗ lực của bản thân, bản đồ án thiết kế hệ thống điều hoà không khí
Xởng lắp ráp thiết bị điện tử đợc hoàn thành trong khoảng thời gian 10
tuần. Đây là kết quả của một quá trình thu thấp số liệu, tham khoả tài liệu và tính
toán chi tiết các thành phần của một hệ thống điều hoà không khí.Tuy nhiên
trong quá trình làm đồ án gặp nhiều khó khăn bởi điều kiện khách quan , thời
gian thiết kế không dài , cùng với kinh nghiệm thực tế còn hạn chế , mặc dù đợc
sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn , bản đồ án vẫn cha thực sự hoàn
chỉnh và chắc chắn khó tránh khỏi sai sót.Vì vậy em rất mong nhận đợc sự chỉ
bảo , góp ý của các thầy cô và các bạn đồng nghiệp
Qua đây em xin đợc gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ
môn, các bạn đồng nghiệp , đặc biệt tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
thầy giáo Vũ Xuân Hùng ngời đã hết sức tận tình giúp đỡ tôI về nhiều
mặt trong suất thời gian làm đồ án này
Xin chân trọng cảm ơn !
Hà nội , ngày
tháng
Sinh viên
năm 2006
Vũ Văn nhất
CHƯƠNG I : ảNH HƯởNG của môi trờng khí hậu đến
đời sống và công nghiệp
1.1 Đại cơng
Con ngời đã biết đến khí hậu nhân tạo từ rất lâu. Kể từ khi còn sống trong hang
đá, đã biết dùng lửa để sởi ấm, biết dùng các nguồn nớc lạnh để làm lạnh. Nhng
lý thuyết về điều hoà không khí thì phải đến tận thế kỷ 20 mới dần dần đợc hoàn
1
1,3
0,94
Bảng 1.1 Thành phần của không khí
Việt Nam là đất nớc có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, vì vậy điều hoà không khí
(ĐHKK) có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con ngời và sản xuất. Trong
những năm trở lại đây cùng với sự phát triển kinh tế của đất nớc, nhu cầu về kỹ
thuật lạnh nói chung và điều hoà không khí nói riêng đang ra tăng mạnh mẽ. Có
thể nói hầu nh trong tất cả các cao ốc, văn phòng, khách sạn, nhà hàng, một số
phân xởng, bệnh viện đã và đang đợc xây dựng đều đợc trang bị các hệ thống
điều hoà không khí nhằm tạo ra một môi trờng dễ chịu và tiện nghi cho ngời sử
dụng. Ngày nay công nghiệp hoá trên phạm vi toàn cầu đang diễn ra mạnh mẽ,
nhiều khu công nghiệp đã và đang mọc lên ngày mội nhiều, chính những khu
công nghiệp này mỗi ngày đã thải vào môi trờng không khí một lợng lớn các bụi
bẩn và độc hại.Trong nông nghiệp thì việc chăm sóc cây trồng bằng các phân
bón hoá học, thuốc trừ sâu cũng làm cho môi trờng bị ô nhiễm rất nặng. Các phơng tiện giao thông ngày một nhiều cũng thải vào môi trờng với số lợng khí thải
chất độc ngày một tăng. Chính các khí thải này đã làm cho tầng ôzôn bảo vệ trái
đất dần dần bị phá hủy làm cho khí hậu thay đổi thất thờng, việc ma nắng cũng
trở nên thất thờng, nơi thì hạn hán, nơi thì lụt lội đã xảy ra liên tiếp trong những
năm gần đây. Đặc biệt là đối với nớc ta, đất nớc có khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm bị
ảnh hởng của môi trờng đến khí hậu rất nặng nề. Vì vậy việc điều tiết không khí
trở nên rất nặng nề. Do vây việc điều tiết không khí và thông gió có ý nghĩa vô
cùng to lớn đối với đời sống con ngời và sản xuất.
1.2 . ảnh hởng của môi trờng không khí đến sản xuất
Khí hậu luôn luôn thay đổi theo từng mùa, từng ngày thậm chí là từng giờ, những
yếu tố khí hậu ảnh hởng đến con ngời đợc đánh giá qua các chỉ tiêu : nhiệt độ
t,độ ẩm , tốc độ lu chuyển của không khí, k nồng độ các chất độc hại trong
không khí và độ ồn.
1.2.1- Nhiệt độ.
2
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
ánh nắng mặt trời, nhiệt độ bề mặt tờng (tw) lớn (cũng là lúc nhiệt độ không khí
lớn) thì bức xạ có thể bỏ qua. Ta thấy nhiệt đối lu và nhiệt bức xạ đều phụ thuộc
vào hiệu số nhiệt độ và lợng nhiệt gọi chung là thành phần nhiệt hiện ( qh) toả ra
từ cơ thể con ngời.
c. Truyền nhiệt bằng bay hơi: là nhiệt toả ra khi có sự bay hơi nớc từ cơ thể con
ngời (do mồ hôi, do hơi thở có nớc ). Lợng nhiệt bay hơi này gọi là nhiệt ẩm (qa )
toả ra từ cơ thể con ngời. Ngay cả khi nhiệt độ lờn hơn 360 C cơ thể vẫn thải nhiệt
vào môi trờng bằng hình thức toả ẩm, cơ thể đổ mồ hôi nhiều hay ít cũng phụ
3
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
thuộc vào nhiệt độ môi trờng , ngoài ra còn phụ thuộc vào độ ẩm từng đối của
không khí và tốc độ lu chuyển của không khí xung quanh cơ thể.Khả năng của
con ngời ví nh một cái máy tự động, khi nhiệt độ môi trờng xung quanh (tk ) tăng
lên về mùa hè thì nhiệt hiện (qh) toả ra do đối lu và bức xạ giảm, cơ thể con ngời
tự tiết ra mồ hôi để bay hơi nớc vào môi trờng nghĩa là thành phần nhiệt ẩm (qa )
tăng lên để đảm bảo một nhiệt lợng : q = qh + qa vào môi trờng.Quá trình biểu
hiện thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩm ( qh, qa) của con ngời ở trạng thái tĩnh phụ
thuộc vào nhiệt độ không khí xung quanh (hình 1.1)
Hình 1.1 .Quan hệ qh, qa phụ thuộc vào nhiệt độ không khí
1.2.2.Độ ẩm tơng đối ( )
Độ ẩm tơng đối là yếu tố quyết định điều kiện bay hơi mồ hôi vào không khí. Sự
bay hơi nớc vào không khí chỉ diễn ra khi
.
Nhiệt độ không khí xung quanh , 0 C
16 ữ 20
21 ữ 23
24 ữ 25
26 ữ 27
Tốc độ không khí ,m/s
30
1,1 ữ 1,3
1,3 ữ 1,5
Bảng 1.2.:Tốc độ không khí phụ thuộc vào nhiệt độ
Chúng ta thấy cả 3 yếu tố nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, tốc độ không khí xung quanh
tác động đồng thời tới quá trình toả nhiệt từ cơ thể ngời đến môi trờng. Nói cách
khác cả 3 yếu tố này tác động tới cảm giác dễ chịu của con ngời. Có nhiều cách
để đánh giá tác dụng tổ hợp của 3 yếu tố trên để tìm ra miền trạng thái vi khí hâu
thích hợp với điều kiện sống của con ngời gọi là điều kiện tiện nghi, tuy nhiên
Đồ án tốt nghiệp
tồn tại trong tiềm thức đơn giản mà còn vơn tới xa hơn đòi hỏi có một cuộc sống
cao hơn so với những gì mà họ đã có, chính vì điều đó mà con ngời luôn luôn
chủ động trong mọi lĩnh vực của cuộc sống .
Ngành điêù hoà không khí cũng là một ngành công nghiệp đợc thế giới quan tâm
bởi vì lợi ích của nó đem lại cho con ngời cũng nh sản xuất là rất lớn. Con ngời
đã kết hợp hài hoà giữa các thông số tự nhiên nh nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, tốc độ
không khí phù hợp với điều kiện tiện nghi để đa ra một trạng thái không khí phù
hợp với con ngời là một vấn đề khó mà các ngành kỹ thuật khác không làm đợc.
Ngành điều hoà không khí đã giải quyết triệt để đợc vấn đề đó. Để đảm bảo đợc
điều đó các nhà khoa học trên thế giới đã ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ
thuật, nghiên cứu và hàng loạt các công ty ra đời đã nghiên cứu các phơng pháp
tạo ra và duy trì một môi trờng không khí phù hợp với con ngời đó là những ứng
dụng trong ngành điều hoà không khí. Cụ thể là các công ty chuyên sản xuất
thiết bị về các công nghệ lạnh trong đó lĩnh vực điều hoà nh công ty Trane,
National, Mishubishi
Những ứng dụng của ngành điều hoà trong công nghiệp, dân dụng đã đợc ứng
dụng hầu hết ở các quốc gia, đối với việt nam do ngành kinh tế còn chận phát
triển, trình độ khoa học còn non kém chính vì lẽ đó việc áp dụng những thành
tựu khoa học kỹ thuật còn gặp rất nhiều khó khăn. Song việc đa ra những ứng
dụng của ngành điều hoà không khí vào sản xuất để phục vụ cho con ngời đã có
những khởi sắc. Thực tế các ứng dụng đã đợc đa vào các ngành công nghiệp nh
ngành dệt, công nghiệp in, thông tin bu điện, hàng không, khai thác mỏ, thể thao,
các công trình dân dụng nh khu trung c, cao ốc, rạp chiếu phim. Một số công
trình quan trọng đòi hỏi tính nghiêm ngặt về nhiệt độ, độ ẩm nh lăng chủ tich Hồ
Chí Minh là một điểm hình.
Đặc điểm của công trình
7
đến các dàn điều hoà bằng ống gió.
2.2 Hệ thống điều hoà cục bộ.
2.2.1.Máy điều hoà cửa sổ:
8
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.1. Hình dáng bên ngoài máy điều hoà BK
1 vỏ ; 2 tấm lắp; 3 ghi lấy gió đồng thời là mặt trang trí; 4 chớp lật hớng gió thổi; 5 phích cắm điện; 6 bảng điều khiển; 7 cửa chớp lấy
gió giải nhiệt; 8 dàn ngng; 9 tấm đỡ; 10 ống xả nớc ngng;
Hình 2.2. Nguyên tắc cấu tạo máy điều hoà cửa sổ:
1 quạt hớng trục; 2 - động cơ quạt; 3 của lấy gió tơi; 4 quạt ly tâm;
5 dàn bay hơi; 6 phin lọc không khí; 7 tấm ngăn cách nhiệt; 8
bảng điều khiển;
9 ống mao; 10 phin sấy lọc; 11 bầu giãn nở, tách lỏng, tiêu âm đờng
hút;
12 máy nén roto; 13 dàn ngng;14 phin lọc không khí;
A-B không khí lạnh trong phòng vào và ra; C,D - giải nhiệt vào và ra
Máy điều hoà cửa sổ là loại máy điều hoà không khí nhỏ nhất cả về năng suất
lạnh và kích thớc cũng nh khối lợng. Toàn bộ các thiết bị chính nh: máy nén, dàn
ngng, dàn bay hơi, quạt gió nhiệt, quạt gió lạnh, các thiết bị điều khiển, điều
9
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
2.3 Hệ thống điều hoà (tổ hợp ) gọn
2.3.1. Máy điều hoà tách:
2.3.1.1 Máy điều hoà tách không ống gió.
Có thể nói, nhiều máy điều hoà tách của hệ thống điều hoà gọn và của hệ thống
điều hoà cục bộ chỉ khác nhau về cỡ máy hay năng suất lạnh. Do năng suất lạnh
lớn hơn nên kết cấu của cụm dàn nóng và dàn lạnh đôi khi cũng có nhiều kiểu
10
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
dáng hơn. Kiểu dàn nóng, có kiểu dàn hớng trục thổi nên trên với 3 mặt dàn.
Cụm dàn lạnh cũng đa dạng hơn rất nhiêu loại treo tờng còn có loại treo trần,
giấu trần, kê sàn, giấu tờng .
- Ưu, nhợc điểm của máy điều hoà tách :
+ Ưu điểm : Giống nh máy điều hoà cục bộ 2 cụm
+ Nhợc điểm chính của máy điều hoà tách là không có khả năng lấy gió tơi nên
cần có quạt thông gió đặc biệt là cho các không gian đông ngời hội họp làm việc
khi gió lọt qua khe cửa không đủ cung cấp ôxi cho phòng. Thờng ngời ta bố chí
quạt xả gắn trên tờng sát trần nhà, không khí nóng bốc nên trên đợc quạt hút đẩy
ra ngoài, không khí tơi sẽ tự động lọt vào phòng qua các khe hở. Thông gió theo
kiểu này dễ gây đọng sơng vì khí tơi có nhiệt độ và độ ẩm cao hơn
2.3.1.2.Máy điều hoà tách có ống gió.
Máy điều hoà tách có ống gió thờng đợc gọi là máy điều hoà thơng nghiệp, năng
suất lạnh từ 1200 ữ 2400Btu\ h. Dàn lạnh đợc bố trí quạt ly tâm cột áp nên có thể
lắp thêm ống gió để phân phối điều gió trong phòng rộng hoặc đa gió đi xa phân
phối cho nhiều phòng khác nhau. Loai máy điều hoà này gồm hai loại: loại một
chiều lạnh và loại hai chiều nóng lạnh.
- Ưu, nhợc điểm cũng tơng tự nh máy điều hoà tách không ống gió chỉ khác là
có cửa gió tơi, cần có tiêu âm trên đờng ống hút và cấp nếu dùng cho điều hoà
Phía trên dàn bay hơi là quạt ly tâm. Do bình ngng làm mát bằng nớc nên máy
thờng đi kèm với tháp giải nhiệt và bơm nớc. Tủ có cửa lấy gió cấp để lắp đờng
ống gió phân phối và có cửa gió hồi cũng nh cửa lấy gió tơi, các phin lọc trên các
đờng ống gió. Hình 2.15 giới thiệu nguyên tắc làm việc của một máy điều hoà
nguyên cụm giải nhiệt nớc với tháp giải nhiệt và bơm nớc tuần hoàn
1 máy nén;
2 bìmh ngng ; 3 van tiết lu ; 4 dàn bay hơi ;
5 quạt gió ly tâm ; 6 vỏ tủ ; 7 không khí cấp ; 8 không khí tái tuần
hoàn ;
9 không khí tơi ; 10 nớc giải nhiệt vào và ra ; 11 - cửa thổi tự do ngang
hoặc cửa lắp ống gió trên ; 12 tháp giảI nhiệt ; 13 bơm nớc ; 14 - ông nớc
- Máy điều hoà nguyên cụm giải nhiệt nớc có u điểm sau:
+ Đợc sản xuất hàng loạt và lắp ráp hoàn chỉnh tại nhà máy nên có độ tin cậy
cao, giá thành rẻ, máy gọn nhẹ, chỉ cần nối với hệ thống nớc làm mát và hệ thống
ống gió nếu cần là sẵn sàng hoạt động đợc.
+ Vận hành trong điều kiện tải thay đổi.
+ Lắp đặt nhanh chóng, không cần thợ chuyên nghành lạnh, vận hành, bảo
12
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
dỡng,vận chuyển dễ dàng.
+ Có cửa lấy gió tơi.
+ Bố trí dễ dàng cho các phân xởng sản xuất ( sợi , dệt) và các nhà hàng, siêu
thị chấp nhận đợc độ ồn.
+ Sử dụng thích hợp cho các phòng rộng, nhà ở lớn, cửa hàng thơng nghiệp, siêu
thị nhà hàng, phân xởng sản xuất, phòng thí nghiệm bệnh viện, trờng học, văn
phòng, trung tâm thể thao, hội trờng, rạp hát.
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.3.Phơng án bố trí máy điều hoà VRV
1 - Cụm dàn nóng; 2 cụm dàn lạnh bay hơi trực tiếp
2.4. Hệ thống điều hoà trung tâm nớc
Hệ thống điều hoà trung tâm nớc là hệ thống sử dụng nớc lạnh 70 C để làm lạnh
không khí qua các dàn trao đổi nhiệt AHU và FCU. Hệ thống điều hoà trung tâm
nớc là chủ yếu.
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà trung tâm nớc đơn giản
1 Máy nén; 2 bình ngng; 3 tiết lu; 4 bình bay hơi; 5 bơm nớc giải
nhiệt; 6 tháp giải nhiệt;7 bơm nớc lạnh;8 bình giãn nở;
Nguồn nhiệt dùng để điều chỉnh độ ẩm và sởi ấm mùa đông thờng do nồi hơi nớc
nóng hoặc thanh điện trở dây dẫn.
14
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
- Các dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh hoặc sởi ấm không khí bằng nớc nóng FCU
và AHU.
- Hệ thống gió tơi, gió hồi làm lạnh nớc (Water chiller) hay máy sản xuất nớc
lạnh thờng từ 120 C xuống 70 C .
- Hệ thống làm lạnh nớc.
- Hệ thống nớc giải nhiệt.
- Hệ thống gió tơi , gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
- Hệ thống tiêu âm và giảm âm.
Đồ án tốt nghiệp
+ Vấn đề cách nhiệt đờng ống nớc lạnh và cả khay nớc ngng khá phức
tạp đặc biệt do đọng ẩm vì nhiệt độ ở Việt Nam quá cao.
+ Lắp đặt khó khăn, đòi hỏi công nhân vận hành lành nghề.
+ Cần định kỳ bảo dỡng máy lạnh và các dàn FCU
2.5 - Nhận xét kết cấu xây dựng của công trình
Theo kết cấu xây dựng của công trình phân xởng lắp ráp các thiết bị điện gồm
một tầng ở thành phố Nam Định
2.6 - Tính diện tích tờng kính, tờng không kính, của sổ kính của toàn bộ
công trình theo các hớng địa lý
+ Kích thớc của ra vào (của chính ra voà công trình ) , chiều rộng a1 = 2 ,
chiều cao h1 = 2 .Diện tích F1 = a1.h1 = 2 x2 =4 m2
+ Kích thớc của kính (của sổ công trình ) , chiều rộng a2 =1,4 ,
chiều cao h2 = 1,4 .Diện tích F2 = a2.h2 = 1,4 x1,4 =1,96 m2
+ Chiều cao thực của trần 5,5 m , chiều cao thực tính toán 4m, độ cao của
trần giả 1,5m
Chơng III. tính cân bằng nhiệt ẩm thừa của công trình
Mục đích tính toán cân bằng nhiệt cho công trình là xác định nhiệt thừa QT và ẩm
thừa WT, đây là cơ sở để chọn cấp 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 các trạng thái
không khí trong nhà và ngoài trời. Thờng chỉ quan tâm đến nhiệt độ và độ ẩm tơng đối, đợc gọi chung là thông số tính toán. Có rất nhiêu phơng pháp để chọn
các thông số tính toán không khí trong nhà và ngoài trời. Theo các tài liệu tham
khảo, thì việc chọn các thông số nhiệt độ tính toán ngoài trời theo cấp điều hoà
không khí. Hệ thống điều hoà không khí đợc phân theo ba cấp.
*Đối với hệ thống điều hoà cấp I.
+ Mùa nóng chọn:
tN = tmax ; N = ( tmax);
i vi công trình ( phân xởng lắp ráp các thiết bị điện ở thành phố Nam Định )
do yêu cầu không nghiêm ngặt về nhiệt độ và độ ẩm do đó ta chon hệ thống điều
hoà cấp III. Hệ thống này có u điểm hơn so với hệ thống cấp I và cấp II về giá trị
kinh tế, là giá thành lắp đặt rẻ , vốn đầu t vừa phải đồng thời phù hợp với điều
kiện của công trình và điều kiện nớc ta
3.2. Chọn các thông số tính toán cho công trình
Thông số tính toán ngoài trời chọn theo TCVN 5687 1992 và 4088 85 đã
đợc trình bày trong bảng PL 1.7 [1] trong đó độ ẩm ngoài trời tính toán lấy ở thời
điểm (13 ữ 15) giờ trong ngằy tơng ứng với tháng tính toán (ký hiệu 13- 15) .
Do trong TCVN ( 56897 1992) không cho các giá trị (tmax ); (tmin ) do vậy
nếu theo các cách chọn nh trên sẽ không tính toán đợc hệ thống ĐH cấp I và ĐH
cấp II vì vấy để có thể tính toán đợc cả 3 cấp ĐH ta chọn N nh sau:
- Mùa nóng: N = 13- 15. Độ ẩm lúc 13 ữ 15 giờ của tháng nóng nhất cho cả 3
cấp điêu hoà.
- Mùa lạnh : N = 13- 15. Độ ẩm lúc 13 ữ 15 giờ của tháng lạnh nhất cho cả 3
cấp điêu hoà.
- Cần xách định 13- 15 của các mùa đợc hớng dẫn trong TCVN (5687 1992).
Hoặc bảng 1.7 của [1] đã tính sẵn 13- 15.theo chỉ dẫn của TCVN (5687 1992)
hớng dẫn cách xác định độ ẩm nh sau:
+ Xác định ttbmax theo bảng N2 [1] của tháng tính toán
+ Xác định ttbmin theo bảng N3 [1] của tháng tính toán
17
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
+ Tính trị số nhiệt độ điểm A: tA = 0,5(ttbmax+ ttbmin);
+ Từ trạng thái có nhiệt độ ttbmin và độ ẩm tb tra theo bảng N4 [1] của tháng tơng ứng, mùa hè (tháng 6) dóng theo đờng d = const đến gặp đờng đẳng nhiệt
ttbmax đã tra đợc ở trên xác định đợc trị số 13- 15
Hệ thống điều hoà không khí cấp III
Độ chênh nhiệt độ giữahành lang và không khí ngoài trời :
t = t N tT = 32,2 30 = 2,20 C
18
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
Hình 1.3 Thông số ngoài nhà cho cấp điều hoà không khí 1,2, 3 chọn theo
TCVN 5687 - 1992
3 .3 Tính nhiệt thừa và ẩm thừa của công trình
Trong một không gian điều hoà thờng có nhiều phòng khác nhau vì vậy khi
tính toán nhiệt cho phòng ta có thể tính riêng cho từng phòng sau đó cộng lại
tổng tất cả các phòng ta tìm đợc tải của cả không gian điều hoà
Phơng trình cân bằng nhiệt tổng quát có dạng :
Qt = Qtoả + Qtt
( 3-1 )
Trong đó :
Qt : Nhiệt thừa trong phòng , W
Qtoả: Nhiệt toả ra trong phòng , W
Qtt: Nhiệt thẩm thấu từ ngoài vào qua kết cấu bao che do chênh lệnh
nhiệt độ , W
Lợng nhiệt thừa của một phòng đợc tính theo công thức tổng quát nh sau:
Qtoả = Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 + Q6 +Q7 +Q8 , W ( 3 2 )
Ttong đó:
Q1 : nhiệt toả từ máy móc ;
W
Q2 : nhiệt toả từ đèn chiếu sáng;
W1 : Lợng ẩm thừa do ngời toả ra ,
kg/s
W2 : lợng ẩm bay hơi từ bán thành phẩm , kg/s
W3 :Lợng ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm , kg/s
W4 : Lợng ẩm bay hơi từ thiết bị , kg/s
3.4 áp dụng tính nhiệt cho công trình
A Tính nhiệt đa vào công trình Qtoả
Với :
Qtoả = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 , W
3.4.1 - Nhiệt toả từ máy móc Q1
Q1=
Nđc.Ktt.Kđt (
1
1 +KT ) ,W
(3- 4 )
( 3- 12 )
Trong đó :
+ Nđc - Công suất động cơ lắp đặt của máy gồm :
- Thiết bị động cơ dây quấn 20 cái , công suất điện của một cái :
Nđc1 = 0,1 kW = 100 W
- Mỏ hàn 100 cái , công suất :Nđc 2 = 0,2 kW =200 W
- hiệu suất làm việc thực của động cơ = đc.Khc, trong đó đc- hiệu suất
động cơ trong catalong và Khc hệ số hiệu chỉnh theo phụ tải
+ Chọn hiệu suất làm việc thực của động cơ dây quấn
= 0,84 %
a - Vậy nhiệt toả từ động cơ dây quấn là :
(
1
1+
1 = 238 W
0,84
Q2 mỏ hàn = 100. 0,2.100 . 0,25 .1.
1
1+
1 )=595 W
( 0,84
Thay số và ta có : Q1đc = 20 . 0,1.100 .1.1.
)
,
W
( 3 16 )
G4 - khối lợng bán thành phẩm đa vào, kg/s
CP - nhiệt dung riêng khối lợng của bán thành phẩm;
21
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
t1 , t2 nhiệt độ vào và ra của bán thành phẩm;
W4 lợng ẩm toả ra ( hoặc ngng tụ vào) bán thành phẩm;
r - nhiệt ẩn hoá hơi của nớc, r = 2442 kJ/kg (ở 250C)
Q 4= 0
3. 4.5- Nhiệt toả từ thiết bị trao đổi nhiệt Q5
Q5 =
F (ttb tt ) , W
tb tb
( 3 17 )
tb - hệ số toả nhiệt do đối lu và bức xạ từ vách thiết bị trao đổi nhiệt,
Wm2K, lấy gần đúng bằng tb = 10 W/m2K;
Ftb - diện tích bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt m2;
Sinh viên: Vũ Văn Nhất K10
Đồ án tốt nghiệp
- 4 : hệ số tán xạ do màn che chắn
+
Ca kính một lớp có
-1 : hệ số trong suốt của kính ,
- 2 : hệ số bám bẩn
1 =0,9
2 = 0,8
- 3 : hệ số khúc xạ do khung bằng kim loại nên chọ 3 = 0,75
- 4 : hệ số tán xạ do màn che chắn do có rèm bên trong nên chọn 4 = 0,6
- Tra bảng 3.2 tài liệu (cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ), ta có ISđ = 87 W/m2
* Nhiệt toả do bức xạ mặt trời qua của kính tờng phía Nam:
+ Diện tích cửa kính: FN k = 18 .1,4 .1,4 =35,28 m2
+ Ca kính một lớp có
-1 : hệ số trong suốt của kính ,
- 2 : hệ số bám bẩn
1 =0,9
2 = 0,8
- 3 : hệ số khúc xạ do khung bằng kim loại nên chọ 3 = 0,75
- 4 : hệ số tán xạ do che nắng chọn 4 = 0,05
Qbx = 134 x 35,28 x 0,9 x 0,8 x 0,75 x 0,05 = 128 W
B
Vậy nhiệt bức xạ qua cửa kính là :
Qk = 83 + 128 = 211 W
b - Nhiệt bức xạ mặt trời qua bao che : (chủ yếu là tôn)
+ Cấu tạo mái tôn của công trình
+ Theo công thức ( 3.19 ), [2] ta có :
Qbc = 0,055.103. k1.Fi . s .I s W
Trong đó :
F diện tích ttrần F T = 45 x 24 =1080 m2
s
- hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che đợc xác định theo
(PL5 - cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ). Với mái tôn , s = 0,8
IS - cờng độ bức xạ mặt trời trên mặt ngang đợc xác định theo
(bảng 3-2 Cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí ). Vói điều hoà cấp III
Ta có : IS =425 w/m2
k hệ số truyền nhiệt qua mái trần w/m2 k
Ta có các công thức tính toán hệ số truyên nhiệt và độ chênh nhiệt độ :
ki =
1
RN + RT + Ri
2
Theo thiết kế giữa trần và mái tôn có một lớp không khí tĩnh có bề
dày bằng k = 1800mm .
Nhiệt trở của lớp không khí này là : R3 = 0,26 m2K/W
Vậy hệ số truyền nhiệt qua mái là
k1 =
1
RN + RT + Ri
=
1
= 0, 67W / m 2 K
0, 2 + 0, 0286 + 0, 26
Do vây ta có nhiệt bức xạ mặt trời qua bao che là :
Qbc = 0,055.10 -3. 0,67 .1080 .0,8 . 425 = 13,5k W
Dòng nhiệt truyền vào phòng do bức xạ mặt trời là :
Q6 = 0,211 + 13,5 =13,74 kW
3.4.8. Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa:
Khi có độ chênh nhiệt độ và áp suất giữa trong nhà và ngoài trời thì xuất hiện
một dòng không khí rò lọt qua cửa mở hoặc khe cửa. Mùa hè, không khí lạnh đi
ra ở phía dới, không khí nóng ẩm đi vào phòng phía trên. Mùa đông thì ngợc lại
không khí lạnh vào phòng ở phía dới và đi ra ở phía trên. Sự rò lọt này luôn mang
theo tổn thất nhiệt mùa đông và lạnh vào mùa hè.
Nhiệt toả do rò lọt không khí qua cửa đợc tính theo biểu thức