Tải bản đầy đủ
Áp suất làm việt

Áp suất làm việt

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

1.1/4

31,75

DWV

32,89

34,925

1.1/2

38,1

DWV

39,14

41,275

2

50,8

DWV

51,84

53,975

3

76,2

DWV

77,089

79,375

4

101,6

DWV

101,828

104,775

5

127

DWV

126,517

130,185

Bảng2.6: Mức độ giãn nở đường ống
Sự giãn nở vì nhiệt của các loại đường ống
Trong quá trình làm việc nhiệt độ của nước luôn thay đổi trong một khoản
tương đối rộng, nên cần lưu ý tới sự giãn nở vì nhiệt của đường ống để có các
biện pháp ngăn ngừa thích hợp.
Giá đỡ đường ống .
Để treo đỡ đường ống người ta thường sử dụng các loại sắt chữ L hoặc sắt
U làm giá đỡ. Các giá đỡ phải đảm bảo chắc chắn, dễ lắp đặt đường ống và có
khẩu độ hợp lý. Khi khẩu độ nhỏ thì số lượng giá đỡ tăng, chi phí tăng. Nếu khẩu
độ lớn đường ống sẽ võng, không đảm bảo chắc chắn. Vì thế người ta qui định
khoảng cách giữa các giá đỡ . Khoảng cách này phụ thuộc vào kích thước đường
ống, đường ống càng lớn khoảng cách cho phép càng lớn.
2.4.3.4. Tính chọn bơm nước.
Nhiệm vụ của bơm nước là tuần hoàn nước lạnh từ bình bay hơi đến các
dàn trao đổi nhiệt AHU hoặc buồng phun rửa khí (bơm nước lạnh) hoặc tuần
hoàn nước giải nhiệt từ bình ngưng đến tháp giải nhiệt (bơm nước giải nhiệt).
Bơm nước sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí thường là bơm li
tâm, nhiệt độ làm việc từ 50C đến 700C.
Để chọn được bơm thích hợp với hệ thống thì khi tính toán ta phải dựa vào
các đặc tính của bơm như: Năng suất bơm, cột áp tĩnh, cột áp động, hiệu cột áp
tĩnh, công suất động cơ bơm, hiệu suât bơm, các đường đặc tính bơm và chiều
cao hút của bơm.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

29

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

2.4.3.5. Tính thiết kế hệ thống đường ống gió.
Ta biết rằng, hệ thống điều hòa không khí là kết hợp của nhiều khâu khác
nhau như: thông gió, xử lý không khí (làm lạnh, sưởi ấm, hút ẩm, gia ẩm, làm
sạch… ), ở các thiết bị chuyên dùng sau đó không khí được quạt vận chuyển qua
đường ống gió, phân phối vào không gian điều hòa qua miệng thổi, miệng
khuếch tán rồi quay về ống gió hồi trở lại buồng xử lý không khí. Nếu tất cả các
khâu khác là tốt, riêng khâu vận chuyển và phân phối gió, gió hồi làm không tốt
thì toàn bộ hệ thống điều hòa không khí sẽ không có hiệu quả.
Việc thiết kế hệ thống gió cũng như tổ chức trao đổi nhiệt ẩm trong phòng
ta phải nghiên cứu cụ thể các yêu cầu cho từng vị trí phát nhiệt, phát ẩm để có
giải pháp đúng đắn, tiết kiệm năng lượng.
Để tính toán chọn một hệ thống ống gió ta có hai phương pháp tính chọn
ống gió khác nhau, theo em tính toán hệ thống ống gió bằng phương pháp Đồ thị
và thiết kế đường ống gió theo phương pháp ma sát đồng đều là tốt nhất.

CHƯƠNG III: TÍNH NHIỆT TẢI
Nguyên lý cơ bản của Điều hoà không khí là cấp không khí có trạng thái
không khí thích hợp sau khi đã được xử lý nhiệt - ẩm vào phòng để khử nhiệt
thừa và ẩm thừa trong phòng và bằng cách đó giữ cho nhiệt độ và độ ẩm của
không khí bên trong phòng ổn định ở mức đã chọn tuỳ theo yêu cầu tiện nghi
hoặc công nghệ.
3.1. Tính nhiệt hiện thừa - nhiệt ẩn thừa.
Do số lượng phòng nhiều và không đồng loạt nên không thể trình bày các
bước tính toán cân bằng nhiệt ẩm cho từng phòng một nên ở đây chỉ trình bày
phương pháp, công thức tính toán đồng thời giải thích chi tiết từng thành phần,
cách tra số liệu ở bảng nào, sách tham khảo nào. Tòa nhà gồm 4 tầng với mỗi
tầng là một không gian sử dụng khác nhau nên em chỉ tính toán chi tiết cho một
số phòng hoặc từng tầng một làm ví dụ, các phòng còn lại tính toán tương tự
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

30

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

bằng cách lập bảng trong chương trình Excel và kết quả tính toán của từng phòng
được lập trong các bảng ở các phụ lục ghi kết quả tính toán nhiệt.
3.1.1. Nhiệt bức xạ qua kính Q11.
Với các công trình xây dựng hiện đại kính được sử dụng rất nhiều, ngoài
việc để lấy ánh sáng tự nhiên kính còn được sử dụng như một cách trang trí để
tăng vẻ đẹp, tính hiện đại của công trình. Công trình Siêu thị Nhà hàng Văn
phòng cho thuê Cầu Dứa với tất cả các cửa, cửa sổ đều là cửa kính. Kính được
dùng là loại kính trong phẳng ( khác kính cơ bản) dầy 6mm không có. Tất cả các
cửa sổ đều có phương thẳng đứng.
Nhiệt hiện bức xạ qua kính được xác định theo biểu thức sau:
Q11= nt . Q’11 kw .
nt: Hệ số tác động tức thời.
Q’11: Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính, ở đây sử dụng kính khác kính
cơ bản nên:
Q’11 = Fk. R. εc. εds. εmm. εkh. εm

W

Trong đó:
Fk: Diện tích cửa kính, m2.
R: nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào trong phòng, W/m2
R= [0,4αk + τk (αm + τm + ρkρm + 0,4αkαm)] RN W
RN: nhiệt bức xạ mặt trời đến bên ngoài mặt kính, W/m2
RN =

RT
0,88

T p HCM ở Bắc bán cầu ta được
RT = RTmax= 483 W/m2 (hướng đông bắc)
Vậy

RN =

RT
483
=
= 548,86
0,88 0,88
W/m2

RT = RTmax= 514 W/m2 (hướng tây nam)
Vậy

RN =

RT
514
=
= 584
0,88 0,88
W/m2

Các hệ số của kính: αk, ρk, τk, εm, αm, ρm, τm.
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

31

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Ta tra được đặc tính bức xạ, hệ số kính của kính trong phẳng, dày 6mm không có
màn che.
αk : Hệ số hấp phụ của kính: αk = 0,15.
ρk : Hệ số phản xạ của kính: ρk = 0,08.
τk : Hệ số xuyên qua của kính:τk = 0,77.
εm: Hệ số kính: εm = 0,94.
αm : Hệ số hấp phụ của màn che: αm = 1, (không có màn che).
ρm : Hệ số phản xạ của màn che: ρm = 1, (không có màn che).
τm : Hệ số xuyên qua của màn che:τm= 1, (không có màn che).
Thay số ta được:
RK= [0,4.0,15 + 0,77(1 + 1 + 0,08.1 + 0,4.0,15)].548,86
RK= 937,34 ; W/m2 ( hướng Đông Bắc )
Và: RK= [0,4.0,15 + 0,77(1 + 1 + 0,08.1 + 0,4.0,15)].584
RK= 998,64 ; W/m2 ( hướng Tây Nam )
εc: là hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển, được tính theo
công thức:
εC = 1+

H
.0,023
1000

H: là độ cao tương đối của vị trí lắp đặt kính trong toàn công trình cần tính
toán. Hệ số này sẽ thay đổi khi ta tính vị trí các tầng khác nhau
εC =1

εđs: là hệ số kể đến ảnh hưởng của độ chênh nhiệt độ đọng sương của môi
trường vùng lắp đặt so với nhiệt độ đọng sương ở không khí trên mặt nước biển
là 200C, do có nhiệt độ đọng sương lớn nên εđs giảm và được tính theo công thức:
ε ds = 1 −

( ts − 20)
29,6 − 20
.0,13 = 1 −
.0,13 = 0,8752
10
10

εmm: là hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không có mây chọn εmm = 1, khi
trời có mây chọn εmm = 0,85,

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

32

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

εkh: hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, trong trường hợp này khung cửa kính là
khung kim loại (nhôm) nên lấy εkh = 1.
Như vậy:
Q’11 = F.771,13 W
Ví dụ tính cho tầng 1.
Diện tích kính của tầng 1 là 188m2 với hệ số tác động tức thời n t = 0.74 ta
tính được nhiệt bức xạ qua kính:
Q 11= nt.Q’11= 0,74.188.771,13
Q 11=107279.6 W
Các phòng, tầng khác, tính tương tự kết quả được tổng hợp trong bảng 3.1.
3.1.2. Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ do ∆t : Q21
Các trần nằm ở giữa hai tầng điều hòa thì lấy ∆t = 0 và Q21= 0. Riêng tầng
3 có trần là sàn của tầng thượng nên có bức xạ mặt trời. Lượng nhiệt này được
tính toán như sau:
Q21 = k.F. ∆ttd
Q: Dòng nhiệt đi vào không gian điều hòa do sự tích nhiệt của các kết cấu
mái và do sự chênh lệch nhiệt độ của không khí giữa bên trong và bên ngoài.
k: Hệ số truyền nhiệt qua mái,
F : Diện tích mái m2
Bitum
Vữa
Bê tông
Hình 11. Kết cấu trần nhà.

Tính toán đối với tầng 3:
Do phía trên là sân thượng nên
Q21 = k.F. ∆t
Với - k: Hệ số truyền nhiệt qua mái. k = 3,07 W/m2 0C
F : Diện tích mái
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

33

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

∆ t = 0,5(33,7 - 25) = 4,35 K

Vậy : Q21 = 3,07.580. 4,35
Q21 = 7745,6 W
3.1.3. Nhiệt hiện truyền qua vách Q22
Tính toán nhiệt truyền qua vách là toàn bộ diện tích bao che gồm: tường,
cửa ra vào, kính cửa sổ.
Q22 = Q22t + Q22c + Q22k W
Nhiệt hiện truyền qua tường được xác định theo công thức:
Q22t = k. F. ∆t ; W.
3.1.3.1. Nhiệt hiện truyền qua tường Q22t
Nhiệt hiện truyền qua tường được xác định theo công thức:
Q22t = k. F. ∆t ; W.
Tính nhiệt qua tường bao :
Kết cấu của tường bao gồm có: 2 lớp vữa ximăng,1 lớp gạch rỗng, ngoài
cùng là lớp đá granit đánh bóng màu xám hình 12.

Hình 12. Kết cấu tường bao
kt : hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng .
biểu thức:

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

34

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

kt =

1
,W / m 2 k
δ
δ
δ
1
1
g
+ d +2 V +
+
α N λd
λV λ g α T

λV: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường, λV = 0,93 ;W/mK.
λg: Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường, λg = 0,52 ;W/mK.
λd: Hệ số dẫn nhiệt của lớp đá ốp ngoài tường, λd = 0,60 ;W/mK.
δd: là độ dày của lớp đá ốp ngoài cùng, δđ = 0,003 m.
δV: là độ dày của lớp vữa trên bề mặt tường, δV = 0,005 m.
δg: là độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường, δg = 0,2 m.
kt =

1
= 1,69
1 0,003
0,005 0,2
1
+
+2
+
+
20 0,60
0,93 0,52 10
W/m2K.

∆ t : Hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng.
∆ t = tN - t T = 33,7 - 25 = 8,7 K.

Tính toán đối với tầng 1:
F : Diện tích tường ngăn.
F= 100 m2
Q22tb = k. F. ∆t ; W.
Q22tb = 1,69.100.8,7 = 1470.3 W
Các tầng còn lại tương tự.
Tính nhiệt qua tường ngăn :
Kết cấu của tường ngăn gồm có: 2 lớp vữa ximăng, 1 lớp gạch rỗng.
k : hệ số truyền nhiệt qua tường được xác định bằng biểu thức:
kt =

1

δg
δ
1
1
+2 V +
+
αN
λV λ g α T

λV: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vữa trên bề mặt tường, λV = 0,93 W/Mk.
λg: Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch trên bề mặt tường, λg = 0,52 W/mK.
δV: là độ dày của lớp vữa trên bề mặt tường, δV = 0,005 m.
δg: là độ dày của lớp gạch trên bề mặt tường, δg = 0,2 m.
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

35

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

kt =

1
= 1,85
1
0,005 0,2
1
+2
+
+
20
0,93 0,52 10
W/m2K.

∆ t : Hiệu nhiệt độ trong phòng và ngoài hành lang.
∆ t = tN - t T = 30 - 25 = 5 K.

Tính toán đối với tầng 1 .
F : Diện tích tường bao F= 121 m2.
Q22tn = k. F. ∆t W.
Q22tn = 1,85.121.5 = 1119,25 W.
3.1.4. Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q31.
Trong tòa nhà phần lớn đều là các phòng trưng bày, các shop, phòng giải
trí vì vậy đèn chiếu sáng cần đảm bảo cung cấp đầy đủ ánh sáng đảm bảo yêu cầu
theo tiêu chuẩn 12 W/m2 sàn. Tất cả các đèn chiếu sáng là đèn đôi nêon, mỗi
bóng có công suất 40 W, điện áp sử dụng 220 V.
Nhiệt tỏa ra do chiếu sáng cũng gồm 2 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.
Q2 = nt.nđ
Q: Tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng.
nt: Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng.
nđ: Hệ số tác dụng đồng thời.
Tra bảng 4.8 [1] cho trường hợp g s = 700 kg/m2 sàn, thời gian sử dụng đèn 10 giờ
được: nt = 0,87. Đối với công trình nhà cao tầng phục vụ cửa hàng bách hóa này
ta chọn nđ = 0,95.
Tính toán cho tầng 1:
Diện tích của tầng 1 là 580 m2 nên theo tiêu chuẩn cần có hệ thống chiếu sáng là
6960 W và nhiệt tỏa ra do đèn chiếu sáng sẽ là:
Q31 = nt.nđ.Q = 0,87.0,5.6960 =3027,6 W.
Các phòng còn lại tính toán tương tự, kết quả được tổng kết ở bảng 3.2

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

36

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

3.1.6. Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q32
Nhiệt hiện toả do máy và dụng cụ dùng điện như tivi, máy tính, các dụng
cụ sử dụng trong văn phòng, công sở là các loại máy không dùng động cơ điện có
thể tính như nguồn nhiệt toả của đèn chiếu sáng:
Q32 =Σ Ni ; W
Ni: Công suất điện ghi trên dụng cụ, W
Đối với tầng 1
Do là văn phòng làm việc nên không có các thiết bị máy móc sử dụng
động cơ máy móc trong phòng chủ yếu là máy tính, máy in, tivi.
Với máy tính thường thì công suất N i = 350 W/máy, máy in là 300 W/máy tính
cho giả sử có 15 máy tính, 10 máy in giả sử chúng hoạt động với thời gian 8/24h
ta có:
Q32 =Σ Ni = 8/24.(15.350 + 10.300) = 2750 W.
Các phòng khác tính tương tự, kết qủa được tổng hợp trong bảng 3.3
3.1.7. Nhiệt hiện và ẩn do ngưới toả ra Q4
3.1.7.1. Nhiệt hiện do người toả ra.
Nhiệt hiện do người toả vào phòng chủ yếu bằng đối lưu và bức xạ, được
xác định bằng biểu thức:
Q4h = n. qh W
n : Số người trong phòng điều hoà.
qh: nhiệt hiện toả ra từ một người (W/người).
Tính toán cho tầng 1:
Việc xác định số người trong phòng điều hòa là rất khó chính xác. Ta chọn định
tính mật độ người là 4 m2/người.
Vậy ta có số người trong phòng là: n = 145 người.
Cơ thể con người với hoạt động trung bình với nhiệt độ phòng điều hoà: 250C là
qh = 65W/người.
Đây là toà nhà lớn nên cần nhân thêm hệ số tác dụng không đồng thời
nđ = 0,85
Như vậy Q4h = nđ.n.qh, W
Q4h = 0,85.145.65
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

37

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Q4h =8011 W
3.1.7.2. Nhiệt ẩn do người toả ra:
Q4â = n. qâ W
n: Số người trong phòng điều hoà.
Qâ: nhiệt hiện toả ra từ một người (W/người).
Cơ thể con người lấy trung bình cho hoạt động ở các cửa hàng bách hóa,
với nhiệt độ phòng điều hoà là 250C thì
qa= 65 W/người.
Tính ví dụ cho tầng :
n =145người, ( tính ở trên).
Q4a= n.qâ
Q4a =145.65 =9425W
Các phòng khác tính toán tương tự kết quả được giới thiệu trong bảng 3.4.
3.1.8. Các nguồn nhiệt khác.
Ngoài các nguồn nhiệt ở trên các nguồn nhiệt khác có thể ảnh hưởng tới
phụ tải lạnh là :
- Lượng nhiệt không khí hấp thụ khi đi qua quạt .
- Nhiệt tổn thất qua ống gió .
Tuy nhiên, các tổn thất nhiệt trong các trường hợp trên được coi là không
đáng kể.
3.1.9. Xác định phụ tải lạnh.
Cuối cùng ta tổng kết lượng nhiệt tính cho tầng 1 được:

∑Q

h

= Q11+Q21+Q22T+Q22TN+Q31+Q32+Q4H

= 122656 W

∑Q

h

= 122,656 kW

∑ Qa =9425W
∑ Qa =9,4 kW
Vậy năng suất lạnh cần thiết cho hệ thống:
Q0 = 122,7+9,4= 132,1kW
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

38

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Các tầng khác tính tương tự kết quả được tổng kết trong bảng 3.5 .
Tầng
Q11

Trệt
107279

1
107279

2
107279

3
107279

Sân thượng
0

Bảng 3.2: Nhiệt tỏa qua đèn chiếu sáng.
Tầng

Mục đích sử

Diện tích, m2

Q31, W

65

suất đèn, W
780

2

internet
Lễ tân
Nhà hàng
Văn phòng
Văn phòng
P. H.Đ Quản trị

18
468
580
275
250

216
5616
6960
3300
3000

91
2387
2958
1403
1275

3

Sảnh tầng
Văn phòng

170
300

240
3600

102
1530

Trệt

1

dụng
Bưu điện và

Tổng công

339

Bảng 3.3 nhiệt do máy nóc tỏa ra
Tầng
Mục đích sử

Diên tích

Tổng công

T. gian

m2

suất

hoạt

máy,W

động,
466
0
817
5467

dụng

Trệt
1
2

Lễ tân
Buu diện
Nhà hàng
Văn phòng

18
65
468
580

1400
0
1400
8200

h/ng
8
8
14
8

Văn phòng
P. họp H.Đ-

275
250

4100
1300

8
8

2734
867

275
250

0
3750

0
8

0
250

H.Đ Quản trị
Sảnh tầng
3

Q32 W

Văn phòng

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

39

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH