ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC Với đề tài thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho nhà máy sản xuất thiết bị điện tử ESTEC, đồ án tốt nghiệp của em được trình bày trong 9 chương. Đồ án tốt nghiệp em thiết kế điều hòa khí sạch cho khu sản xuất sạch và hệ thống điều hòa tiện nghi cho các khu sản xuất và nghiên cứu khác. Chương 1 em trình bày về tổng quan về điều hòa không khí. Chương 2 em giới thiệu về công trình, xác định các thông số thiết kế phòng sạch cho công trình như nhiệt độ, độ ẩm tương đối, bội số trao đổi không khí cho class 10000, áp suất phòng và thông số ngoài nhà của công trình và định hướng lựa chọn điều hòa cho công trình. Chương 3 em đi vào tính nhiệt cho các khu tiện nghi. Chương 4 em đi vào xây dựng sơ đồ điều hòa không khí cho hệ thống điều hòa tiện nghi. Chương 5 em đi tính toán nhiệt, xây dựng sơ đồ điều hòa không khí và các thông số đặc trưng khác cho phòng sạch. Chương 6 em thực hiện tính toán chọn máy, thiết bị cho hệ thống. Chương 7 em tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển phân phối không khí của từng phòng và tính chọn quạt. Chương 8 em thực hiện tính toán đường ông dẫn nước lạnh và đường ống nước giải nhiệt, từ đó tính chọn bơm cho hệ thống và bình giãn nở cho hệ thống. Và chương 9 là chương kết luận đồ án tốt nghiệp.
TỔNG QUAN
Tổng quan về điều hòa không khí
1.1.1 Lịch sử phát triển điều hòa không khí. Để cải thiện chất lượng tiện nghi của cuộc sống, từ xa xưa con người đã tìm tòi và sáng tạo nhiều phương thức để làm nâng cao chất lượng sống Bởi cơ thể con người không thể tự điều tiết theo môi trường, nên luôn phải thích nghi, chính vì vậy điều hòa không khí ra đời.
Người xưa đã sử dụng nhiều phương pháp để thích nghi với khí hậu khắc nghiệt, như đốt lửa sưởi ấm vào mùa đông và vào các hang động mát để tránh nóng mùa hè Ngoài ra, người Ai Cập cổ đại cách đây khoảng 2500 đến 3000 năm đã sáng tạo ra quạt để quạt các bình gốm xốp, hỗ trợ quá trình bay hơi giúp làm mát không khí hiệu quả.
Hơn 2000 năm trước, người Ấn Độ và Trung Quốc đã sử dụng phương pháp trộn muối vào nước đá để tạo ra nhiệt độ thấp hơn, dấu ấn của công nghệ tiên phong trong lịch sử Sự sáng tạo này đã mở đường cho những phát minh sau này, khi khoa học và kỹ thuật ngày càng phát triển, góp phần hình thành tiến bộ trong lĩnh vực điều hòa không khí.
Trải dài trong suốt quá trình hình thành và phát triển điều hòa không khí, trên thế giới đã có những dấu mốc nổi bật như:
Năm 1834, Perkins đã đăng kí bằng phát minh về máy lạnh nén hơi chạy bằng ete đầu tiên trên thế giới.
Năm 1845, bác sĩ người mỹ John Gorrie đã chế tạo máy lạnh nén khí đầu tiên để điều hòa không khí cho bệnh viện tư của ông
Năm 1859, Carré phát minh ra máy lạnh hấp thụ NH3/ H2O đầu tiên
Năm 1884, tầu hỏa sử dụng điều hòa không khí đầu tiên khánh thành chạy trên tuyến đường Baltimore-Ohio.
Năm 1894, công ty Line đã phát minh và xây dựng hệ thống điều hòa không khí sử dụng máy lạnh ammoniac, giúp làm lạnh và khử ẩm không khí hiệu quả trong mùa hè Công nghệ này đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực điều hòa không khí, mang lại sự thoải mái và dễ chịu cho người dùng Nhờ hệ thống điều hòa ammoniac, không khí trong nhà trở nên mát mẻ, khô ráo hơn, đặc biệt trong những ngày hè nóng nực Đây là bước khởi đầu của các hệ thống điều hòa hiện đại sau này, góp phần nâng cao chất lượng sống và công nghiệp điều hòa không khí.
Đến năm 1895, Line đã chế tạo thành công máy hóa lỏng không khí đầu tiên, mở ra bước ngoặt trong công nghệ làm lạnh và điều hòa không khí Năm 1901, ông thực hiện một công trình kiểm soát nhiệt độ dưới 28°C cùng độ ẩm phù hợp, phục vụ cho phòng hòa nhạc tại Monte Carlo, nhằm nâng cao trải nghiệm chất lượng âm nhạc trong môi trường lý tưởng.
Năm 1904, trạm điện thoại ở Hamburg được duy trì nhiệt độ mùa hè dưới
Năm 1910 công ty Borsing xây dựng các hệ thống điều hòa không khí ở Koeln và Rio de Janeiro
Các công trình xây dựng chủ yếu mới tập trung vào chế độ nhiệt, nhưng chưa đạt được sự hoàn thiện và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật cũng như tiện nghi cần thiết Từ đó, đã hình thành hai xu hướng cơ bản trong lĩnh vực điều hòa không khí: một là điều hòa tiện nghi cho các không gian sống và hai là điều hòa công nghệ nhằm phục vụ các nhu cầu sản xuất công nghiệp.
Năm 1911, Carrier đã đặt nền móng cho ngành công nghiệp điều hòa không khí với định nghĩa rằng điều hòa không khí là quá trình kết hợp sưởi ấm, hút ẩm, lọc và rửa không khí để tự động duy trì trạng thái lý tưởng phù hợp với yêu cầu tiện nghi và công nghệ Ông là người đầu tiên xây dựng biểu đồ ẩm của không khí, giải thích tính chất nhiệt của không khí ẩm, và phát triển các phương pháp xử lý không khí để đạt được các trạng thái mong muốn Với vai trò tiên phong trong lĩnh vực này, Carrier đã góp phần xây dựng cơ sở lý thuyết, cũng như sáng tạo, thiết kế và chế tạo các thiết bị và hệ thống điều hòa không khí hiện đại.
Lịch sử phát triển của điều hòa không khí bắt đầu từ rất sớm và liên tục ghi nhận những bước tiến vượt bậc Ngày nay, điều hòa không khí không chỉ mang lại tiện nghi cho các không gian như nhà ở, nhà hàng, khách sạn, văn phòng mà còn đóng vai trò quan trọng trong các ngành kinh tế và y tế Trong quá trình sản xuất điều hòa công nghệ, yêu cầu về điều kiện vi khí hậu ngày càng khắt khe hơn, bao gồm cả nhiệt độ, độ ẩm và đặc biệt là độ sạch của không khí Chính vì vậy, phòng sạch ra đời là bước đột phá của ngành điều hòa không khí, đáp ứng nhu cầu tạo không gian vô trùng, an toàn và phù hợp cho các lĩnh vực đòi hỏi tiêu chuẩn cao.
1.1.2 Lịch sử và phát triển phòng sạch.
Kỹ thuật phòng sạch (cleanroom) là lĩnh vực kỹ thuật mới xuất hiện do yêu cầu của nghiên cứu thực nghiệm và gia công sản phẩm đòi hỏi độ chính xác, tinh vi, chất lượng cao và độ tin cậy ngày càng tăng Theo xu hướng phát triển công nghệ, các phòng sạch đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo môi trường kiểm soát bụi, vi khuẩn và các yếu tố gây nhiễu để đạt chất lượng sản phẩm tối ưu Đầu tư vào kỹ thuật phòng sạch giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thiểu sai sót và nâng cao tiêu chuẩn an toàn cho người dùng cuối.
Khái niệm kỹ thuật phòng sạch bắt nguồn từ ngành y học châu Âu từ những năm 1960, có ý nghĩa ban đầu là môi trường làm việc được xử lý diệt khuẩn bằng phương pháp phun cồn để giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm trong phòng phẫu thuật và các phòng y tế.
Vào những năm 1860, Joseph Lister, một giáo sư tại Đại học Tổng hợp Glasgow, đã thiết lập hệ thống phòng kín nhằm hạn chế bụi bẩn và chống nhiễm khuẩn tại Viện xá Hoàng gia Glasgow (Royal Infirmary), mở ra khái niệm phòng sạch sơ khai.
Phòng sạch hiện nay có thể thay thế cho thuật ngữ này về mặt từ ngữ, nhưng về định nghĩa và nội hàm vẫn mang những khác biệt cơ bản so với khái niệm ban đầu Phòng sạch hiện đại tích hợp các kỹ thuật chuyên môn cao, mặc dù lịch sử phát triển của nó chỉ mới khoảng nửa thế kỷ.
Sự ra đời và phát triển của các ngành kỹ thuật bắt nguồn từ nhu cầu sản xuất, trong đó kỹ thuật phòng sạch đóng vai trò quan trọng Trong Thế chiến II, Mỹ đã chế tạo máy bay sử dụng con quay hồi chuyển bằng không khí lửng, nhưng chất lượng không ổn định khiến mỗi 10 con quay phải làm lại 120 lần Thời kỳ chiến tranh Triều Tiên vào những năm 1950, Mỹ phải thay hơn một triệu linh kiện điện tử cho 160 nghìn thiết bị thông tin, trong đó có tới 84% lỗi ra đa phát sinh từ linh kiện điện tử thiếu độ tin cậy Nguyên nhân chính được xác định là do môi trường sản xuất không sạch, mặc dù Mỹ đã đầu tư lớn vào các biện pháp đóng kín công xưởng nhưng hiệu quả hạn chế Đến đầu thập niên 1950, Ủy ban năng lượng nguyên tử Mỹ đã nghiên cứu và thành công chế tạo bộ lọc khí HEPA – High Efficiency Particulate Air Filter, giúp lọc bụi phóng xạ và ô nhiễm không khí trong nhà xưởng, từ đó khai sinh ý nghĩa hiện đại của thuật ngữ "phòng sạch".
Năm 1961, nhân viên nghiên cứu cao cấp Wills Whitfield thuộc Phòng thí nghiệp quốc gia Sandia đưa ra phương án tổ chức dòng không khí phòng sạch:
Dòng không khí thổi từng lớp, còn gọi là dòng không khí đơn hướng (unidirectional flow), đã được ứng dụng rộng rãi trong các công trình thực tế để đạt được mức độ sạch cao nhất của phòng sạch Năm 1961, không quân Mỹ đã ban hành tiêu chuẩn phòng sạch T0-00-25-203, quy định về thiết kế và vận chuyển phòng sạch cũng như bàn làm việc trong phòng sạch Đồng thời, vào tháng 12 năm 1963, tiêu chuẩn phòng sạch của Mỹ FED-STD-209 được công bố, xác định ba cấp độ sạch khác nhau để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh cao nhất cho các môi trường nhạy cảm.
Kỹ thuật phòng sạch đã ngày càng hoàn thiện và phát triển vượt bậc, đánh dấu bước tiến quan trọng trong lĩnh vực này Ba bước quan trọng được xem là ba mốc lớn trong lịch sử phát triển phòng sạch hiện đại đã mở ra những hướng đi mới trong công nghiệp và y tế Việc hoàn thiện kỹ thuật phòng sạch giúp nâng cao hiệu quả và đảm bảo tiêu chuẩn về vệ sinh, an toàn trong các ứng dụng công nghệ cao.
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH, ĐỊNH HƯỚNG LỰA CHỌN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO CÔNG TRÌNH
Tổng quan công trình
Công ty TNHH EStec Phú Thọ là doanh nghiệp điện tử 100% vốn Hàn Quốc, chuyên sản xuất tai nghe cho điện thoại di động thuộc Tập đoàn ESTEC của Hàn Quốc Công ty hiện có chi nhánh hoạt động tại Bình Dương và Phú Thọ, tập trung sản xuất mặt hàng xuất khẩu 100% Được thành lập ngày 05-09-2012, EStec Phú Thọ có vốn đầu tư nước ngoài, với hơn 3.000 lao động, địa chỉ tại Lô CN 6 KCN Từ Đà, xã Từ Đà, huyện Phù Ninh, Phú Thọ.
Khu nhà máy có diện tích xây dựng là 17.475 m², trong đó khu nhà chính rộng 7.392 m² nhân đôi tầng đạt tổng diện tích 14.784 m² Cơ sở còn gồm khu tập thể rộng 576 m², phòng bảo vệ diện tích 96 m², cùng lô đất và khu vực bãi rác để đảm bảo hoạt động hiệu quả Cổng chính của khu nhà máy hướng về phía Nam, trong khi cổng phụ hướng về phía Bắc, tạo thuận lợi cho quá trình vận chuyển và đi lại.
Dựa trên yêu cầu của công trình khu phân xưởng sản xuất, khu vực sản xuất, phòng nghiên cứu, phòng đào tạo và các phòng chức năng khác sẽ được thiết kế hệ thống điều hòa tiện nghi, đảm bảo môi trường làm việc thuận tiện Đồng thời, khu sản xuất sẽ được xây dựng theo tiêu chuẩn phòng sạch cấp độ Class 10,000 để đảm bảo vệ sinh, kiểm soát bụi bẩn và môi trường an toàn cho quy trình sản xuất.
Khung nhà máy được xây dựng bằng khung thép chắc chắn, tường bao dày 240 mm và vách phòng dày 100 mm, cùng với trần giữa mái tôn cliplock dài 112.000×44.000 mm màu sắc đa dạng Hai bên nhà máy là trần bê tông cốt thép 180 mm sơn màu trắng, nền nhà được lát bê tông cốt thép dày 150 mm, xoa phẳng bằng máy, và có lớp trần giả thạch cao Nhà máy sản xuất được chia thành nhiều khu vực chức năng như khu sản xuất, phòng thiết kế, phòng sửa chữa, căng tin, phòng pha chế, phòng hiệu chuẩn, phòng đo lường, phòng phân tích, dạy hàn, phòng đào tạo, phòng y tế, phòng kiểm hàng, phòng nghiên cứu, phòng trộn, phòng JIG, phòng hành chính, phòng giám đốc, phòng VIP và các phòng họp Hệ thống nhà xưởng còn được trang bị các khu vực sạch sẽ cùng hệ thống buồng air shower thổi bụi, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh và an toàn trong sản xuất.
Kích thước (m) Diện tích Chiều cao Số người a b (m2) (m) (người)
Hành chính 8.5 26 221 3.4 28 khu làm việc 44 73 3212 3.4 1590
Bảng 2.1 Thống kê các phòng
2.1.2 Thông số ngoài nhà và trong nhà Áp dụng theo tài liệu [5] “Tiêu chuẩn thiết kế Thông gió – Điều hoà không khí”, và tài liệu [6] “Quy chuẩn xây dựng Việt Nam Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng” đưa ra được các thông số như sau: Đối với hệ thống điều hoà không khí chia được chia ra làm 3 cấp như sau:
Hình 2.1 Nhà máy ESTEC Phú Thọ
Cấp I: Hệ thống ĐHKK phải duy trì được các thông số trong nhà với mọi phạm vi sai lệch ứng với hệ số đảm bảo Kđb = 1 - dùng cho các công trình đặc biệt quan trọng.
Cấp II: Hệ thống phải duy trì các thông số trong nhà ở phạm vi sai lệch không quá 200 h/năm, với hệ số đảm bảo Kđb = 0.977.
Cấp III: Hệ thống phải duy trì các thông số trong nhà ở phạm vi sai lệch là không quá 400 h/năm, ứng với hệ số đảm bảo Kđb = 0.954. Đối với một số khu vực tiện nghi khác với đặc điểm là nhà máy ta sẽ chọn ĐHKK cấp 3
Vì khu vực ở Phú Thọ nên ta sẽ chọn thông số theo Hà Nội. Địa phươn g
Số giờ không đảm bảo I tN ϕ N tư dN ts h/năm kJ/kg °C % °C g/kg (°C)
Bảng 2.2 Thông số ngoài nhà (Theo phụ lục B tài liệu [5]) Địa phương
I tN ΦN Tư dN ts kJ/kg °C % °C g/kg (°C)
Bảng 2.3 Thông số trong nhà (Theo phụ lục B tài liệu [5])
Thông số cho phòng sạch sẽ được chọn riêng ở chương 5
Định hướng lựa chọn hệ thống điều hòa cho công trình
1.1.1 Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí
Các yêu tố quyết định để lựa chọn hệ thống điều hòa cho công trình: Đảm bảo năng suất lạnh của hệ thống.
Chi phí đầu tư hợp lý, phù hợp với yêu cầu và điều kiện của chủ đầu tư.
Chi phí hoạt động hệ thống gồm chi phí năng lượng, bảo trì và bảo dưỡng thiết bị Đảm bảo tính thẩm mỹ cho công trình là yếu tố quan trọng Đối với nhà máy Segyung Vina Phase 1, là nhà máy phòng sạch yêu cầu hệ thống điều hòa không khí phải đảm bảo các tiêu chí về độ sạch, nhiệt độ, độ ẩm và an toàn cho nhân viên Hệ thống điều hòa không khí thông thường không thể đáp ứng các yêu cầu này do giới hạn về xử lý nhiệt độ và độ ẩm Chính vì vậy, hệ thống điều hòa trung tâm sử dụng chiller kết hợp với AHU, FCU hoặc bộ xử lý sơ bộ gió tươi PAU được lựa chọn để đảm bảo các tiêu chuẩn cần thiết.
Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water Chiller) phù hợp cho các công trình quy mô lớn, đảm bảo khả năng làm lạnh đồng bộ và hiệu quả cao Nó lý tưởng cho các khu vực có diện tích rộng và yêu cầu điều hòa không khí liên tục, ổn định Với khả năng sử dụng đồng thời cao, hệ thống này giúp tối ưu hóa năng lượng và giảm thiểu chi phí vận hành trong các dự án lớn.
- Hệ thống Water Chiller đảm bảo được tất cả các thông số yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch.
Hệ thống hoạt động ổn định và sử dụng nước an toàn, giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường khi xảy ra rò rỉ Khi lắp đặt FCU cục bộ tại phòng sạch, hệ thống đảm bảo an toàn, không gây ô nhiễm môi trường như các hệ thống sử dụng môi chất lạnh truyền thống khi có sự cố rò rỉ Đây là giải pháp tin cậy cho các ứng dụng yêu cầu kiểm soát chất lượng không khí cao, giúp duy trì môi trường sạch sẽ và an toàn.
Hệ thống Water Chiller có chi phí đầu tư ban đầu cao nhưng mang lại lợi ích vượt trội về chi phí vận hành thấp, tuổi thọ cao và khả năng hoàn vốn nhanh theo thời gian So với các hệ thống làm lạnh khác, hệ thống này mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài và lợi nhuận cao hơn, là sự lựa chọn tối ưu cho các doanh nghiệp cần giải pháp làm lạnh tiết kiệm và bền vững.
- Có phòng máy đặt máy sẽ đảm bảo mỹ quan trong công trình, dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng thay thế hệ thống.
2.1.3 Sơ lược về hệ thống điều hòa trung tâm nước Water Chiller của công trình
Hệ thống sẽ bao gồm:
Máy làm lạnh nước (Water Chiller) hay máy sản xuất nước lạnh, thường nước được làm lạnh từ 12 o C xuống 7 o C.
- Hệ thống dẫn nước lạnh.
- Hệ thống nước giải nhiệt.
- Nguồn nhiệt để sưởi ấm dùng để điều chỉnh độ ẩm và sưởi ấm mùa đông, thường do nước nóng hoặc thanh điện trở cung cấp.
Các dàn trao đổi nhiệt FCU (Fan Coil Unit), AHU (Air Handling Unit) và PAU (Primary Air Units) đóng vai trò quan trọng trong việc làm lạnh hoặc sưởi ấm không khí bằng nước Hệ thống này giúp duy trì điều kiện không khí trong nhà luôn thoải mái và đảm bảo hiệu quả năng lượng cao Việc sử dụng các bộ trao đổi nhiệt chất lượng cao không chỉ nâng cao hiệu suất hoạt động mà còn giúp tiết kiệm chi phí vận hành lâu dài Lựa chọn phù hợp các dàn trao đổi nhiệt này là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hệ thống điều hòa không khí trong các công trình xây dựng hiện đại.
- Hệ thống gió tươi, gió hồi, vận chuyển và phân phối không khí.
- Hệ thống tiêu âm và giảm âm.
- Hệ thống lọc bụi, thanh trùng và diệt khuẩn cho không khí.
Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm phòng giúp đảm bảo môi trường lý tưởng Van điều chỉnh gió tươi, gió hồi và phân phối khí tối ưu hóa luồng không khí trong không gian Ngoài ra, hệ thống còn điều chỉnh năng suất lạnh, kiểm soát hoạt động và cung cấp các báo hiệu, bảo vệ toàn diện cho hệ thống, nâng cao hiệu quả vận hành.
CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT NHIỆT ẨM CÔNG TRÌNH
Tổng quan về tính cân bằng nhiệt ẩm
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Tính theo phương pháp truyền thống (hệ số nhiệt ẩm thừa)
Tính theo phương pháp Carrier Ở đây, trong đồ án em sẽ chọn phương pháp Carrier cho công trình.
Theo tài liệu [7], tr.141, năng suất lạnh mùa hè được xác định như sau:
∑Qht - Tổng nhiệt hiện thừa (W)
∑Qat – Tổng nhiệt ẩn thừa (W)
Hình 3.2 Sơ đồ tính nhiệt ẩn và hiện theo phương pháp carier
Q11 - Nhiệt bức xạ qua kính.
Q21 - Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆𝑡.
Q22 - Nhiệt hiện truyền qua vách.
Q23 - Nhiệt hiện truyền qua nền.
Q31 - Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng.
Q32 - Nhiệt tỏa do máy móc.
Q4h - Nhiệt hiện do người tỏa.
Q4a - Nhiệt ẩn do người tỏa.
QhN - Nhiệt hiện do gió tươi mang vào.
QaN - Nhiệt ẩn do gió tươi mang vào.
Q5h - Nhiệt hiện do gió lọt.
Q5a - Nhiệt ẩn do gió lọt.
Tính cân bằng nhiệt
1.1.2 Nhiệt bức xạ qua kính Q 11
Theo tài liệu [7] nhiệt bức xạ qua kính được tính như sau:
Trong đó: nt – Hệ số tức thời (xem hình 4.2 – 5.3 và bảng 4.6 – 4.8 tài liệu [7])
– Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng
F – Diện tích bề mặt kính cửa sổ có khung thép, m 2 , nếu là khung gỗ lấy bằng 0.85F.
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
Nếu hệ thống hoạt động 24/24 h có thể lấy lượng nhiệt bức ca cực đại qua cửa kính phòng RTmax cho trong bảng 4.2 tài liệu [7]
𝜀 c – Hệ số ảnh hưởng của độ cao so với mặt biển, tính theo công thức:
502 Bad GatewayUnable to reach the origin service The service may be down or it may not be responding to traffic from cloudflared
20 o C, xác định theo công thức:
𝜀 mm – Hệ số ảnh hưởng của mây mù, khi trời không mây 𝜀 𝑚𝑚 = 1, khi có mây 𝜀 𝑚𝑚
= 0.85 Ở đây ta tính tải lớn nhất nên lấy 𝜀𝑚𝑚 = 1
𝜀kh– Hệ số ảnh hưởng của khung, khung gỗ lấy 𝜀 kh = 1, khung kim loại lấy 𝜀 kh 1.17
𝜀m– Hệ số kính Phụ thuộc màu sắc và kiểu loại kính khác với kính cơ bản (xem bảng 4.3 tài liệu [7])
𝜀r– Hệ số mặt trời có màn che bên trong (xem bảng 4.4 tài liệu [7]), khi không có màn che bên trong lấy 𝜀 r = 1
Cửa sổ được lắp trong công trình là dạng cửa có khung bằng kim loại và kích thước 1×1m nên 𝜀 kh = 1.17.
Trong các trường hợp khác kính cơ bản có rèm che bên trong, nhiệt bức xạ mặt trời vẫn được tính theo công thức (1), tuy nhiên, hệ số hấp thụ ℇr được quy về giá trị bằng 1, đồng thời RT sẽ được thay thế bằng nhiệt bức xạ phát ra từ kính khác, gọi là Rk.
RN – bức xạ mặt trời đến bề mặt ngoài kính.
RT – bức xạ mặt trời qua kính vào không gian điều hòa. α k, τk, ρk , αm , τm , ρm – hệ số hấp thụ, xuyên qua, phản xạ của kính và màn che. α ρ τ ε
Bảng 3.4 Thông số kính và màn che
Bức xạ mặt trời lớn nhất vào khoảng từ 2h đến 4h chiều Ở đây em xét tại thời điểm 2h có RTmax = 520
Bảng 3.5 Nhiệt hiện bức xạ qua kính
3.2.1 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ, do chênh lệch nhiệt độ Q 21
Theo tài liệu [7], tr.162 nhiệt hiện truyền qua mái được xác định như sau:
Q- dòng nhiệt đi vào không gian cần điều hòa do sự tích nhiệt của các kết cấu mái và do độ chênh nhiệt độ của không khí giữa bên ngoài và bên trong. k- hệ số truyền nhiệt qua mái, phụ thuộc vào kết cấu và vật liệu làm mái.
Hệ số truyền nhiệt qua mái có giá trị riêng biệt cho mùa hè và mùa đông, phản ánh khả năng cách nhiệt của mái nhà trong từng điều kiện khí hậu Trong mùa hè, nhiệt từ bên ngoài vào trong nhà tăng cao gây nóng bên trong, trong khi mùa đông, nhiệt từ trong nhà thoát ra ngoài, gây thất thoát nhiệt và làm lạnh không gian Việc hiểu rõ và lựa chọn hệ số truyền nhiệt phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu quả cách nhiệt, duy trì nhiệt độ thoải mái và tiết kiệm năng lượng trong toàn bộ các mùa.
∆ttd = tN.ef – tT = (tN –tT) + ℇs.RN/αN
Nhiệt độ tương đương gồm hai thành phần chính: chênh lệch nhiệt độ giữa không khí ngoài trời và trong nhà (tN – tT) và phần hiệu chỉnh do tác động của bức xạ mặt trời lên mái nhà, được ký hiệu là ℇs.RN/αN Điều này giúp đánh giá chính xác hơn về nhiệt lượng tích tụ và truyền nhiệt trong công trình xây dựng, từ đó tối ưu hóa khả năng cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng Hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ tương đương hỗ trợ trong việc thiết kế mái nhà hiệu quả, giảm thiểu tác động của nhiệt độ ngoại cảnh lên không gian nội thất.
ℇs – hệ số hấp thụ bức xạ mặt trời của một số dạng bề mặt mái. αN – hệ số tỏa nhiệt phía ngoài tường
Mái của nhà máy được xây dựng với mái tôn chống nóng, giúp giảm nhiệt lượng truyền vào không gian bên trong Phần mái tiếp xúc trực tiếp với không gian không có điều hòa, nên nhiệt không bị truyền qua bằng bức xạ, mà chủ yếu do chênh lệch nhiệt độ giữa không gian đệm phía trên trần giả và trong phòng gây ra Công thức tính chênh lệch nhiệt độ tầng kỹ thuật so với không gian sản xuất là Δt = 0,7(tN - tT), trong đó tN là nhiệt độ của không gian không điều hòa và tT là nhiệt độ của không gian sản xuất.
Hình 3.3 Không gian trần mái của công trình
Mái tiếp xúc trực tiếp với không khí nên αN = 20 W/m 2 K
Mái trát vữa màu trắng => ℇs = 0.42
Trần bê tông dầy 150mm trần giả bằng thạch cao => k = 1.67 W/m 2 K
Tương tự ta tính các phòng còn lại:
T Phòng tN (°C) tT (°C) ℇs αN RT ∆ttd
Bảng 3.6 Nhiệt hiện truyền qua mái, trần Q 21
3.2.2 Nhiệt hiện truyền qua bao che Q 22
Nhiệt truyền qua bao che Q22 gồm 2 thành phần:
Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà Δt = 0,7(tt = tN - tT
Với tường tiếp xúc với phòng không có điều hoà thì ta có: Δt = 0,7(tt = 0,7(tN - tT) o C.
Do bức xạ mặt trời vào tường, tuy nhiên phần nhiệt này được coi bằng không khi tính toán Công thức tương tự phương trình 3.5
Q22c: Nhiệt truyền qua cửa đi
Q22k: Nhiệt truyền truyền kính cửa sổ ki: hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, cửa sổ kính W/m 2 K
Fi: diện tích vách, cửa, kính tương ứng m 2
Hệ số truyền nhiệt của panel được tính theo công thức: k = 1
W /m 2 K αT = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà αN = 20 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà δi, λ: bề dầy và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu
Với tường là bê tông cốt thép có λ = 1.55 W/mK, dày 240 mm k tct = 1
Với tường là gạch thông thường với vữa nặng có λ = 0.81 W/mK, dày 10 mm k tg = 1
Chiều dài vách l (m) Diện tích truyền nhiệt F (m)
Bắ c Đông Tây Nam Bắc 1
Bảng 3.7 Nhiệt hiện truyền qua vách
3.2.2.2 Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 22c
F: Diện tích cửa ra vào
∆t: Độ chênh nhiệt độ trong và ngoài cửa
Trong công trình có sử dụng 2 loại cửa chính là cửa gỗ và cửa kính
Cửa gỗ một cánh rộng 1,2m cao 2m ta tra trong tài liệu số [7] có kcg = 3.27 W/ m 2 K
Cửa kính gồm loại cửa rộng 2m và 3m cao 2m4 có λ = 0.76 W/mK, dày 12 mm k ck = 1
Bảng 3.8 Nhiệt hiện truyền qua cửa
3.2.2.3 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q 22k
∆t = (t N – t T ) – hiệu nhiệt độ trong và ngoài phòng, K k – hệ số truyền nhiệt qua kính, W/m 2 K
Cửa sổ khung sắt đặt đứng 1 lớp vào mùa hè từ tài liệu [7] ta tra được kk = 5.89 W/m 2 K
Bảng 3.9 Nhiệt hiện truyền qua cửa sổ
Bảng 3.10 Nhiệt hiẹn truyền qua vách Q 22
3.2.3 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức:
∆t = (tN – tT) – hiệu nhiệt độ bên trong và bên ngoài, K; k – hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền, W/m 2 K.
Tra bảng 4.15 tài liệu [7], do nền của công trình là nền bê tông 150 mm, có lớp vữa ở trên 25 mm, có lát gạch vinyl 3 mm nên ta chọn k = 2.78 W/m 2 K.
Kết quả tính toán dưới bảng sau:
Bảng 3.11 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
3.2.4 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q 31
Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng được tính theo công thức:
Q – tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, W;
Công suất chiếu sáng định mức trên 1m² sàn theo tiêu chuẩn là 10 ÷ 12 W/m² sàn, đảm bảo hiệu quả chiếu sáng tối ưu Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng, nt, được đặt trong khoảng từ 0,9, dựa trên điều kiện hoạt động 10 giờ theo bảng 4.8 trong tài liệu [7] Ngoài ra, hệ số tác động đồng thời, nđ, được quy định là 1, như hướng dẫn tại trang 171 của tài liệu [7], giúp xác định mức độ phối hợp của các nguồn sáng trong hệ thống để tối ưu hóa hiệu quả chiếu sáng chung.
Kết quả tính toán dưới bảng sau:
Bảng 3.12 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sang Q 31
3.2.5 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q 32 Đối với công trình nhà máy ESTEC chuyên sản xuất tai nghe nên các thiết bị trong phân khu sản xuất là đặc chủng Với thông số đề bài chưa được cụ thể nên việc xác định công suất thiết bị là khá khó khăn chính vì thế với nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị, em sẽ tạm thời lấy tương đối các thiết bị em xác định được:
N là công suất định mức W η là hiệu suất của thiết bị
Công suất động cơ em thao khảo trên mạng có công suất như sau:
Máy đun nước áp suất 2500 Máy định lượng đường 300
Máy kiểm tra chất lượng 200 Máy hiệu chuẩn âm thanh 200
Máy đo kích thước 3D 400 Máy bán hàng tự động 150
Bảng 3.13 Thông số công suất thiết bị
Kết quả tính toán được thể hiện dưới bảng sau:
Máy đun nước áp suất 1 2500 0.82 0.2 609.76
Máy kiểm tra chất lượng 3 200 0.64 1 937.50 1250.0
Máy hiệu chuẩn âm thanh 3 100 0.64 1 468.75
Phòng đo lường Máy tính 2 200 0.64 1 625.00 625.00
14 Khu làm việc dây truyền 98 200 0.64 1
Máy bán hàng tự động 1 150 0.62 1 241.94
29 Khu làm việc dây truyền 98 200 0.64 1
Bảng 3.14 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32
3.2.6 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q 4
3.2.6.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra Q 4h
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng 2 phường thức là đối lưu và bức xạ, được xác định:
- n: số người trong không gian điều hòa;
- nđ: Hệ số tác dụng không đồng thời, lấy nđ = 1 do hoạt động nhà máy luôn tối đa công suất.
- nt: Hệ số tác động tức thời, tra bảng 4.8 tài liệu [7] tr 158 lấy nt = 0,87;
- qh: Nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người;
Tra bảng 4.18 tài liệu [7] để lấy qh theo các chế độ làm việc khác nhau.
3.2.6.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4a
Trong đó: n: số người qa: nhiệt ẩn do 1 người tỏa ra.
Tra bảng 4.18 tài liệu [7] lấy qa theo từng chế độ làm việc.
Từ đó ta có nhiệt hiện và ẩn do người:
Theo TC56872010, mật độ người cho các không gian điều hòa được xác định là 8 người/m² đối với khu vực làm việcและ tiếp khách, 5 người/m² cho khu vực y tế, và 1.4 người/m² cho khu vực ăn uống Những số liệu này giúp xác định mật độ người từng phòng, từ đó tính toán nhiệt lượng tỏa ra do con người trong các không gian này, đảm bảo hiệu quả điều hòa và tiết kiệm năng lượng.
Bảng 3.15 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q 4
3.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q aN
Phòng điều hòa cần được cung cấp lượng gió tươi để đảm bảo đủ oxy cho người sử dụng Gió tươi lấy từ ngoài trời giúp duy trì không khí trong lành, nhưng đồng thời mang theo nhiệt lượng vào trong phòng Việc cung cấp gió tươi đúng cách không chỉ nâng cao hiệu quả làm lạnh mà còn đảm bảo sức khỏe và sự thoải mái cho người dùng Kiểm soát lượng khí tươi đưa vào phòng là yếu tố quan trọng để duy trì môi trường sống lý tưởng, tránh tình trạng khí độc và nhiệt độ quá cao.
Ta có công thức tính nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào:
Nhiệt độ không khí ngoài trời và trong phòng được ký hiệu là tN và tT, đo bằng độ C, giúp xác định mức độ nhiệt phù hợp cho không gian sống và làm việc Độ ẩm không khí ngoài trời và trong phòng được thể hiện qua các giá trị dN và dT, đo bằng kg/kg, ảnh hưởng đến cảm giác thoải mái và sức khỏe người dùng Lưu lượng gió tươi, ký hiệu là l, phụ thuộc vào số người trong không gian và được tính theo tài liệu số [7], với tiêu chuẩn l = 7.5 (l/s) để đảm bảo thông gió hiệu quả và duy trì chất lượng không khí tốt.
Từ đó ta lập được bảng:
STT Phòng n(người) l tN tT dN dT QhN QaN
Bảng 3.16 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào
3.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do rò lọt mang vào Q 5h và Q 5a
Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt được xác định như sau:
Hệ số kinh nghiệm được tra cứu theo bảng 4.20 trong tài liệu [1], xác định dựa trên nhiệt độ không khí ngoài trời và trong nhà (tN, tT - ºC), cũng như độ ẩm không khí ngoài trời và trong nhà (dN, dT - g/kg) Việc sử dụng các thông số này giúp tối ưu hóa hiệu quả của các quá trình liên quan đến điều kiện môi trường trong xây dựng và thiết kế hệ thống điều hòa không khí Người làm việc trong lĩnh vực này cần nắm rõ cách tính toán và ứng dụng hệ số kinh nghiệm nhằm đảm bảo sự thoải mái và tiết kiệm năng lượng cho công trình.
Vì số người ra vào nhà máy ít nên ta có thể bỏ qua nguồn nhiệt bổ sung.
Ta lập được bảng tính toán sau:
Bảng 3.17 Nhiệt hiện và nhiệt ẩn do dò lọt
3.2.9 Nhiệt từ các nguồn nhiệt khác Q 6
Không có nguồn nhiệt khác nên Q6=0
3.2.10 Xác định phụ tải lạnh
Tổng nhiệt thừa của các phòng được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 3.18 Tổng phụ tải Q 0 của khu vực tiện nghi khi không dùng PAU
Tổng phụ tải lạnh của phòng sạch sẽ được tính chi tiết ở chương 5
3.2.11 Kiểm tra đọng sương trên vách
Khi tính toán công trình hoạt động cho mùa hè, cần xem xét trường hợp đọng sương mặt ngoài của bao che Theo tài liệu [7], để ngăn chặn hiện tượng đọng sương trên vách, hệ số truyền nhiệt của vách (k) phải thấp hơn giá trị k max, được xác định bằng công thức: k max = α N t N −t sN t N −t T, W/m²K (PT 3.17).
Trong đó: α N là hệ số tỏa nhiệt đối lưu ngoài, W/m 2 K, α N W/m 2 K t N , t sN , t T lần lượt là nhiệt độ ngoài trời, nhiệt độ điểm sương ngoài và nhiệt độ trong phòng
Dựa vào bảng 2.6 và bảng 2.7 ta có t N 5.2 ℃ , t sN %.9 ℃ , t T = 25℃
Thay thế PT 3.15 bằng kmax = 18.2 W/m²K cho thấy hệ số truyền nhiệt của vách lớn hơn, đảm bảo không xảy ra hiện tượng đọng sương trên vách Điều này giúp tăng khả năng cách nhiệt, nâng cao hiệu quả chống ẩm và giữ cho không gian bên trong luôn khô ráo Việc chọn hệ số truyền nhiệt phù hợp đóng vai trò quan trọng trong thiết kế xây dựng, đảm bảo tối ưu hóa tiêu chuẩn chống ẩm mốc.
XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ĐIỀU HÒA TỐI ƯU CHO KHU VỰC ĐIỀU HÒA TIỆN NGHI
Lựa chọn các phương án điều hòa
Trong không gian sử dụng điều hòa tiện nghi, hệ thống AHU kết hợp với FCU được sử dụng để tối ưu hiệu quả làm lạnh Đối với các phòng nhỏ, việc thay thế AHU bằng FCU giúp thuận tiện hơn trong việc đi ống và lắp đặt Gió tươi được cấp trực tiếp vào FCU, hòa trộn với gió hồi, sau đó được xử lý và phân phối vào phòng, đảm bảo không khí trong lành và thoải mái Sơ đồ điều hòa không khí cho các phòng tiện nghi thường sử dụng hệ thống tuần hoàn không khí cấp 1, giúp duy trì không gian thoáng đãng và tiết kiệm năng lượng.
Sơ đồ điều hòa 1 cấp cho khu điều hòa tiện nghi không sử dụng PAU
Sơ đồ nguyên lý điều hòa không khí một cấp được minh họa trên hình:
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn 1 cấp
OA – gió tươi VD – Van gió H – Buồng hoà trộn SA – Gió cấp
C – Dàn lạnh HET – Sưởi điện M – Quạt gió RA – Gió hồi
Nguyên lý làm việc của hệ thống:
Ngoài trời có trạng thái không khí N (tN, φN) đi qua cửa lấy gió có lưới lọc bụi vào buồng hòa trộn, nơi diễn ra quá trình hòa trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, φT) Không khí sau khi hòa trộn có trạng thái H (tH, φH) được xử lý qua thiết bị FCU, điều chỉnh đến trạng thái O Dòng không khí đã qua xử lý ở trạng thái O được sưởi đến trạng thái V nếu không đảm bảo điều kiện vệ sinh, và sau đó được quạt cấp vào phòng Trong phòng, không khí ở trạng thái T được quạt hút qua thiết bị lọc bụi thô; một phần không khí được đưa trở lại hệ thống tuần hoàn, phần còn lại được thải ra ngoài qua quạt xả thải.
Biểu diễn quá trình trên ẩm đồ t – d thể hiện trên hình:
Hình 4.5 Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp
4.2.1 Tính toán sơ đồ điều hòa:
4.2.1.1 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room sensible heat factor)
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (𝜀 ℎ𝑓) thể hiện tỷ lệ giữa thành phần nhiệt hiện trong phòng so với tổng nhiệt hiện và ẩn của không gian điều hòa Đây là chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu quả cách nhiệt và năng lượng của phòng điều hòa RSHF phản ánh mức độ tiết giảm nhiệt do các yếu tố bên ngoài như gió tươi đem vào không gian, giúp tối ưu hóa quá trình kiểm soát nhiệt độ trong phòng Hiểu rõ hệ số nhiệt hiện phòng RSHF giúp cải thiện hiệu suất năng lượng và giảm tiêu thụ điện, góp phần xây dựng hệ thống điều hòa hiệu quả hơn.
Theo tài liệu [7] tr.188, hệ số nhiệt hiện phòng được tính theo công thức: ε hf = Q hf
Q hf – Tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi)
Q âf – Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi)
4.2.1.2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand sensible heat factor)
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (𝜀 ℎt) đo lường tỷ lệ giữa thành phần nhiệt hiện tại so với tổng thành phần nhiệt hiện và ẩn trong phòng Công thức này đặc biệt xem xét ảnh hưởng của thành phần nhiệt do gió tươi và gió lọt vào không gian điều hòa Việc tính toán GSHF giúp đánh giá hiệu quả cách nhiệt và khả năng kiểm soát nhiệt trong hệ thống điều hòa, từ đó tối ưu hóa năng lượng và nâng cao tiện nghi cho người dùng Hệ số này là chỉ số quan trọng trong thiết kế và vận hành hệ thống điều hòa không khí, phù hợp với các tiêu chuẩn về tiết kiệm năng lượng và môi trường.
Theo tài liệu [7] tr.189, hệ số nhiệt hiện tổng được tính theo công thức: ε ht = Q h
Q h – Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào
Qâ– Thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào
Q t – Tổng nhiệt thừa dùng để tính năng suất lạnh Qo
4.2.1.3 Hệ số đi vòng (Bypass factor) 𝜺B
Hệ số vòng (𝜀𝐵𝐹), hay Bypass Factor, là chỉ số quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí, đo lường tỷ lệ không khí đi qua dàn lạnh mà không thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng khí thổi qua dàn Thông qua việc tính toán hệ số vòng, kỹ thuật viên có thể đánh giá hiệu quả hoạt động của dàn lạnh, từ đó tối ưu hóa hiệu suất làm lạnh và tiết kiệm năng lượng Hiểu rõ về hệ số vòng giúp cải thiện thiết kế và vận hành hệ thống điều hòa, mang lại môi trường sống hoặc làm việc thoải mái hơn.
Theo tài liệu [7], tr.190 hệ số đi vòng được tính theo công thức: ε BF = G H
GH– Lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn (kg/s)
GO– Lưu lượng không khí qua dàn lạnh trao đổi nhiệt ẩm với dàn (kg/s)
G – Tổng lưu lượng không khí qua dàn (kg/s)
Hệ số đi vòng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố quan trọng nhất là bề mặt trao đổi nhiệt của dàn, cách sắp xếp bố trí bề mặt trao đổi nhiệt ẩm, số hàng ống và tốc độ không khí Theo bảng 4.22 trên trang 191 trong tài liệu tham khảo, đối với dàn lạnh điều hòa không khí thông thường, hệ số ε BF được xác định là 0.1.
4.2.1.4 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor) 𝜺hef
Tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của các phòng và nhiệt tổng hiệu dụng của phòng được gọi là hệ số nhiệt hiện hiệu dụng, giúp đánh giá hiệu quả nhiệt của hệ thống Theo tài liệu [7], trang 192, hệ số này được xác định bằng công thức ε hef = Q hef, trong đó Q hef là nhiệt hiện hiệu dụng Việc tính toán chính xác hệ số nhiệt hiện hiệu dụng đóng vai trò quan trọng trong tối ưu hoá hiệu suất nhiệt của các hệ thống phòng.
Q hef – nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat):
Q âef – nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat):
Q âef =Q âf + ε BF Q âN εBF – hệ số đi vòng ( Bypass Factor)
Q hN – hiện hiện do gió tươi mang vào (W)
Q hN – nhiệt ẩn do đó tươi mang vào (W)
4.2.1.5 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Bảng 4.24 giới thiệu cách xác định nhiệt độ đọng sương của thiết bị phụ thuộc vào hệ số nhiệt hiện hiệu dụng (ε hef) Nhiệt độ đọng sương phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ yêu cầu trong không gian điều hòa (tT) và độ ẩm mong muốn (φ T) Ví dụ, với nhiệt độ phòng là 24°C, độ ẩm đạt 60%, và hệ số ε hef đã biết, ta có thể xác định chính xác nhiệt độ đọng sương của dàn lạnh từng phòng, giúp đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống điều hòa.
) QâN(W) ℇhf ℇht ℇBF ℇhef
Bảng 4.19 Các hệ số tia quá trình và nhiệt độ đọng sương của thiết bị
4.2.1.6 Xác định lưu lượng không khí qua giàn lạnh L
Lưu lượng không khí cần thiết để loại bỏ nhiệt thừa và làm mát phòng điều hòa chính là lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi đã được hòa trộn, giúp đảm bảo hiệu quả làm lạnh tối ưu Theo công thức (4.39) [7] tr.203, quá trình tính toán lưu lượng không khí này giúp kiểm soát chính xác lượng không khí cần thiết để duy trì nhiệt độ trong phòng Việc xác định đúng lưu lượng không khí phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống điều hòa không khí.
Qhef– Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng (W) tT– Nhiệt độ trong phòng (°C) ts– Nhiệt độ đọng sương của dàn lạnh (°C)
𝜀BF– Hệ số đi vòng (Bybass Factor)
STT Phòng G(kg/h) GT(kg/h) GN(kg/h) L(l/s) LT(l/s) LN(l/s)
Bảng 4.20 Lưu lượng các phòng
Vì không dùng sấy nên điểm O ≡ V và điểm O có φ % và nhiệt độ tO
Dựa vào hệ số quay vòng theo công thức tài liệu [7]: t O =t s + ε BF ( t H −t s ) =t V PT 4.25 4.2.1.9 Kiểm tra điều kiện vệ sinh
Theo tài liệu [7] nếu đạt tiêu chuẩn vệ sinh là ∆ t VS =t T −t V ≤ 10 K ,
T(°C ) ỉ(%) I(kJ/kg) d(g/kg) T(°C) ỉ(%) I(kJ/kg) d(g/kg) T(°C) ỉ(%
23 Phòng hội thảo 3 25 60 52.87 11.9 27.43 57.7 61.45 13.3 15.65 95 42.51 10.6 9.35 Đạt Đồ án tốt nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội
Bảng 4.21 Bảng thông số các điểm trạng thái khi không sử dụng PAU
4.2.2 Phân tích phương án khắc phục
Theo bảng 4.3, có hai phòng là căng tin và phòng ăn có nhiệt độ ∆tVS > 10°C, không đáp ứng được tiêu chuẩn vệ sinh theo tài liệu số [7] Để khắc phục tình trạng này, cần áp dụng các giải pháp khả thi nhằm điều chỉnh và duy trì điều kiện vệ sinh phù hợp, đảm bảo an toàn thực phẩm và sức khỏe người sử dụng.
1 Sấy gió cấp từ điểm O tới điểm thổi vào V với độ chênh nhiệt độ điểm V với trong phòng nhỏ hơn 10°C.
2 Tăng điều kiện cài đặt độ ẩm tương đối của phòng từ φ T `% lên φ T e%
3 Sử dụng thiết bị xử lý không khí PAU để xử lý gió tươi trước khi đưa vào AHU để hòa trộn với gió cấp. Ở đây em lựa chọn sử dụng phương án số 3 Đối với phương án 1 thì khá lợi cho việc lắp đặt hay phí đầu tư ban đầu ít nhưng dung về lâu về dài thì lại tốn điện năng
Với phương án 2, do nhà máy sản xuất thiết bị điện tử nên cần duy trì độ ẩm không khí ở mức thấp để tránh nấm mốc gây hại cho sản phẩm Mặc dù điều hòa chỉ điều chỉnh nhiệt độ, nhưng thiết lập độ ẩm tương đối cũng ảnh hưởng đáng kể đến môi trường, khiến phương án này không phù hợp.
Phương án 3 có mức đầu tư ban đầu cao hơn nhưng phù hợp cho mục đích sử dụng lâu dài, vì tiết kiệm năng lượng hơn so với phương án 1 Sau một thời gian, phương án này có thể giúp bạn thu hồi vốn nhanh hơn nhờ vào hiệu quả vận hành vượt trội Lựa chọn phương án này sẽ mang lại lợi ích kinh tế và bền vững trong dài hạn.
Vậy ta sử dụng thiết bị PAU cấp gió tươi trực tiếp vào phòng với thông số gió tươi là t°C, φ %
Vậy đối với căng tin và phòng ăn ta sẽ sử dụng sơ đồ điều hòa như sau:
Hình 4.6 Sơ đồ điều hòa sử dụng AHU+PAU
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Không khí ngoài trời (trạng thái N) đi qua cửa lấy gió tươi vào buồng làm lạnh của PAU để xử lý nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió mang vào, sau đó gió tươi đạt trạng thái O’ Một lượng gió hồi từ phòng được hút về AHU và xử lý nhiệt để đạt trạng thái O”, nơi sẽ hòa trộn với gió tươi ở trạng thái O’ Quá trình hòa trộn này tạo ra không khí ở trạng thái O’, sau đó được thổi vào phòng để thực hiện quy trình làm lạnh đẳng dung ẩm, từ điểm T đến điểm O” trong các phòng sạch.
Biểu diễn quá trình trên ẩm đồ T – d thể hiện trên hình.
Hình 4.7 Sơ đồ điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi trên đồ thị t-d cho căng tin và phòng ăn
4.2.2.1 Tính lại nhiệt cho căng tin và phòng ăn
Các phụ tải nhiệt Q1, Q21, Q22, Q23, Q31, Q32, Q4, Q5, Q6 không thay đổi so với trước nên sẽ không cần thiết tính lại nữa Ở đây em sẽ chỉ tính lại QN.
Như các công thức đã giới thiệu ở chương 3 ta tính được:
Phòng n(người) l tN tT dN dT QhN QaN
Bảng 4.22 Nhiệt do gió tươi cấp vào Q N khi sử dụng AHU+PAU
Bảng 4.23 Tổng phụ tải nhiệt khi sử dụng AHU+PAU
Phòng Qhf(W) Qaf(W) QhN(W) QâN(W) ℇhf ℇht ℇBF ℇhef
Ts(°C)Căng tin 21046 9274 9112 1012 0.69 0.90 0.1 0.70 14.2Phòng ăn 153910 68591 50950 -2689 0.69 1.06 0.1 0.70 14.2
Bảng 4.24 các tia quá trình và nhiệt độ đọng sương thiết bị khi dụng AHU+PAU
Bảng 4.25 Lưu lượng gió cấp, gió tươi, gió hồi của căng tin và phòng ăn
-Tìm các điểm trạng thái của sơ đồ điều hòa AHU+PAU
Qp = Qhef + Qâef = m.(IT – IV), [W]
Hay Qp = L.ρ.(IT – IV) Trong đó:
Qp: Tải nhiệt trong phòng [W]
Qhef: Tổng nhiệt hiện hiệu dụng của phòng [W]
Qâef: Tổng nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng [W]
IT: Entanpi không khí trong phòng [kJ/kg]
Iv: Entanpi không khí thổi vào phòng [kJ/kg]
L: Lưu lượng không khí cấp vào phòng (l/s) ρ: Tỷ trọng không khí [kg/m 3 ], = 1,2 kg/m 3
IV = IT - Qp/L.ρ Đối với khu vực phòng sạch sử dụng AHU nhiệt độ trong phòng là 25°C, độ ẩm 60% ta tính được IV.
Dựa trên IV và ℇhef ghép vào biểu đồ ta tìm được nhiệt độ của điểm thổi vào V theo cách sau:
+Kẻ tia quá trình ℇhef đi qua điểm T.
+Kẻ tia IV cắt tia ℇhef tại V ta được điểm thổi vào.
+Ta chọn điểm sau khi xử lý gió tươi là O’, với nhiệt độ là 12 o C và độ ẩm là 95%
Điểm O là điểm hòa trộn giữa điểm sau khi xử lý gió hồi (O”) và điểm xử lý gió tươi (O’), thể hiện sự cân bằng trong quá trình điều chỉnh không khí Phương trình liên quan đến điểm O mô tả mối quan hệ giữa các thành phần và tỷ lệ phối trộn, giúp tối ưu hóa quá trình điều hòa không khí trong hệ thống Công thức này thể hiện rõ ràng cách tính toán điểm hòa trộn dựa trên tỷ lệ của các điểm xử lý gió, đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận hành.
Từ đó suy ra: t O} = {L {t} rsub {O} - {L} rsub {N} {t} rsub {O'}} over {{L} rsub {T}} ,℃ ¿
I O} = {L {I} rsub {O} - {L} rsub {N} {I} rsub {{O} ^ {'}}} over {{L} rsub {T}} , {kJ} over {kg ¿
Ta dễ dàng có thể xác định được điểm O”
I(kJ/ kg) d(g/ kg) Căng tin 25 60
Bảng 4.26 Các điểm trạng thái khi sử dụng AHU+PAU
TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CÁC THÔNG SỐ CHO PHÒNG SẠCH
Giới thiệu và chọn thông số cho phòng sạch
Kích thước (m) Diện tích Chiều cao Số người a b (m2) (m) (người)
Bảng 5.27 Thông số kích thước phòng sạch
Phần phòng sạch được xây dựng với vách panel EPS dày 50mm, có tỷ trọng 32 kg/m³, giúp đảm bảo khả năng cách nhiệt và chống bụi hiệu quả Sàn phòng sạch được lát vinyl chống tĩnh điện, giảm thiểu sự tích tụ điện gây nhiễu loạn Trần và vách được sơn phủ lớp sơn Exopy, tạo lớp bảo vệ bền chắc, hạn chế phát sinh bụi trong quá trình hoạt động của kết cấu bao che, đảm bảo môi trường sạch sẽ và an toàn.
Cấp I: Hệ thống ĐHKK phải duy trì được các thông số trong nhà với mọi phạm vi sai lệch ứng với hệ số đảm bảo Kđb = 1 - dùng cho các công trình đặc biệt quan trọng.
Cấp II: Hệ thống phải duy trì các thông số trong nhà ở phạm vi sai lệch không quá 200 h/năm, với hệ số đảm bảo Kđb = 0.977.
Cấp III: Hệ thống phải duy trì các thông số trong nhà ở phạm vi sai lệch là không quá 400 h/năm, ứng với hệ số đảm bảo Kđb = 0.954.
Dựa trên điều kiện và đặc điểm của công trình, chúng tôi chọn hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) cấp I cho khu phòng sạch nhằm đảm bảo yêu cầu về tính công nghệ và độ sạch cao nhất Việc lựa chọn này giúp duy trì môi trường sạch sẽ, ổn định, đáp ứng tiêu chuẩn khắt khe của các khu vực yêu cầu độ sạch cao trong công trình.
Số giờ không đảm bảo I tN ϕ N tư dN ts h/năm kJ/kg °C % °C g/kg (°C)
Bảng 5.28 Thông số trong nhà Địa phương
I tN ΦN Tư dN ts kJ/kg °C % °C g/kg (°C)
Bảng 5.29 Thông số trong nhà
Hút ẩm Trung bình Thấp Trung bình
Nhu cầu thiết kế phòng sạch ngày càng tăng cao do yêu cầu kiểm soát các yếu tố ô nhiễm trong sản xuất công nghệ cao như máy tính, chip, bo mạch và công nghệ chất bán dẫn, cũng như trong ngành dược phẩm và y tế Các phòng này cần duy trì mức độ kiểm soát chặt chẽ về nồng độ bụi, chất ô nhiễm để đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn Thiết kế phòng sạch tập trung giải quyết năm vấn đề chính gồm nhiệt độ, độ ẩm, áp suất phòng, độ sạch và nhiễm chéo, trong khi hệ thống điều hòa thông thường chỉ xử lý nhiệt độ và độ ẩm Đặc biệt, trong phòng sạch, độ ẩm yêu cầu khắt khe hơn để duy trì môi trường phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng cao.
5.1.1 Độ sạch Đối với phòng sạch điện tử, thường áp dụng một trong hai tiêu chuẩn TCVN
8664-1:2011 [1] (tương đương tiêu chuẩn ISO 14644-1) và FS 209 E [2]
>=0.1 μmm >=0.2 μmm >=0.3 μmm >=0.5 μmm >=5.0 μmm Đơn vị Đơn vị Đơn vị Đơn vị Đơn vị
Englis h m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3 m3 ft3
Bảng 5.31 Tiêu chuẩn độ sạch Federal Standard 209E
Hệ số Class thể hiện số lượng hạt cú kích thước lớn hơn hoặc bằng 0,5 theo một đơn vị thể tích (theo tiêu chuẩn ft³) Tại công trình ESTEC Phú Thọ, một nhà máy chuyên sản xuất tai nghe, yêu cầu về độ sạch của dự án là Class 10.000 theo tiêu chuẩn ISO 7 Điều này đảm bảo môi trường sản xuất đạt chuẩn sạch, phù hợp với yêu cầu sản xuất thiết bị điện tử như tai nghe.
Loại Giới hạn nồng độ cho phép (hạt/m3)
Bảng 5.32 Giới hạn hàm lượng bụi trong tiêu chuẩn ISO 14644-1
5.1.2 Áp suất phòng Để ngăn ngừa không cho không khí, hạt bụi, chất nhiễm trùng…từ phòng, khu vực có độ sạch thấp hơn sang phòng, khu vực sạch hơn Nguyên tắc di chuyển căn bản của không khí là từ nơi có áp suất cao tới nơi có áp suất thấp Như vậy phòng có cấp độ sạch hơn thì có áp cao hơn và ngược lại Để kiểm soát áp suất phòng thì thường có đồng hồ đo áp suất, khi áp phòng vượt quá sẽ tự động tràn ra ngoai thông qua van xả áp hay cửa gió xì (Pass-Through Grilles) Thường thì những phòng nào có yêu cầu cao mới gắn miệng gió xì Việc tạo áp trong phòng khi thiết kế phải quan tâm tới cột áp của quạt và chênh lệch giữa lương gió cấp và hồi trong phòng sạch
Theo Chương 18 tài liệu [3] thì có các các bố trí áp cho phòng sạch như sau:
Trong thiết kế phòng sạch, phương án bố trí áp theo dạng Cascading (xếp tầng) được chọn để ngăn chặn ô nhiễm lan truyền từ hành lang bẩn và các không gian xung quanh thông qua các vết nứt Áp suất trong phòng sạch dao động từ 15 – 45 Pa, giúp đảm bảo ngăn ngừa bụi xâm nhập và duy trì khả năng kiểm soát chặt chẽ môi trường Để đảm bảo hiệu quả, cần bố trí áp phòng phù hợp nhằm tạo ra sự chênh lệch áp, ngăn chặn bụi bẩn xâm nhập và đảm bảo tính cách ly của các phòng sạch.
Tên phòng áp suất(Pa)
Bảng 5.33 Yêu cầu áp của phòng
Tham khảo tài liệu [4] có các thông số trao đổi như sau:
Hình 5.9 Giá trị tham khảo vận tốc gió trung bình, ACH, độ phủ trần
Trong đó: v - là vận tốc gió trung bình (m/s)
Từ công thức và hình trên ta chọn thông số cho phòng sạch như sau:
Tên phòng Class ISO Vận tốc gió trung bình (m/s)
Bảng 5.34 Lựa chọn thông số vận tốc, độ phủ trần, ACH
5.1.4 Kiểm tra cấp độ sạch Để kiểm tra xem có đảm bảo độ sạch của phòng không ta sẽ tính toán lượng bụi sau khi qua phin lọc thổi vào có đạt theo nồng độ hạt theo yêu cầu không, theo [15]
Trong phòng sạch có yêu cầu cao về độ sạch, tầng lọc cuối sử dụng fin lọc HEPA để đảm bảo tiêu chuẩn sạch, vì mức độ sạch phụ thuộc vào số hạt bụi cỡ 0.5μm trên một đơn vị thể tích Tầng lọc thứ cấp và tầng lọc cuối HEPA quyết định xem phòng có đạt chuẩn hay không Do đó, có thể lựa chọn cấp độ lọc của tầng sơ cấp là G4 Tiếp theo, ta kiểm tra lại mức độ sạch sau khi qua fin lọc F7 và HEPA H10 để đảm bảo tiêu chuẩn yêu cầu.
● Nồng độ bụi của khụng khớ ngoài: với kớch thước hạt 0.5àm trong khụng khí bẩn là 3x10 7 hạt/m 3
● Nồng độ bụi phỏt sinh do người làm việc: với kớch thước hạt 0.5àm trong phòng đi lại nhẹ nhàng là 1x10 3 hạt/s/người
● Nồng độ bụi phát sinh trong phòng: số lượng người.1x10 3 hạt/s
● Nồng độ bụi yêu cầu đối với phòng class 10000 (theo tiêu chuẩn FS 209E):
Là 10000 hạt/ft 3 đối với hạt cú kớch thước 0.5àm tương đương với 353000 hạt/m 3
● Nồng độ bụi sau khi qua phin lọc HEPA được tính theo công thức:
C là nồng độ hạt bụi sau khi qua phin lọc HEPA (hạt/m 3 )
Cout là nồng độ bụi có trong 1 m 3 không khí bẩn bên ngoài
S là nồng độ bụi phát sinh trong phòng (hạt/s) x là phần trăm tuần hoàn (%) ηp và ηf lần lượt là hiệu suất lọc thô và lọc HEPA
LN là lưu lượng tươi bổ sung, (m 3 /s) đã thực hiện tính ở phần …
Q = ACH.V (với ACH là bội số trao đổi không khí và V là thể tích phòng)
Nồng độ này không được lớn hơn nồng độ bụi phòng yêu cầu với class 10000 (1) Ở đây 1− x= L N
Q là tỉ lệ gió tươi với LN là lưu lượng gió tươi
Hình 5.10 Bảng phân loại cho các cấp lọc thô
Hình 5.11 Bảng phân loại của tiêu chuẩn EN1822 cho lọc HEPA và lọc ULPA
Từ 2 bảng trên ta tra được ηp = 0.85, ηf = 0.95
Lưu lượng gió cấp L = V×ACH
Với V là thể tích phòng
ACH là bội số tuần hoàn, ở đây ta lấy bằng 75
Lưu lượng gió tươi sẽ tính ở phần chương 4
Nồng độ bui phát sinh trong phòng( hạt/s)
Nồng độ bụi của không khí ngoài (hạt/m3)
Fine filter HEPA ƞp ƞf
Lưu lượng gió tươi thực(l/s)
Bảng 5.35 Thông số tính toán
Nồng độ bui phát sinh trong phòng(hạt/s )
Nồng độ bụi của không khí ngoài (hạt/m3)
Nồng dộ bụi cho phép (hạt/ m3)
Nồng độ bụi trong phòng (hạt/m3)
Kiể m tra Khu làm việc sạch 30000
Bảng 5.36 Bảng chọn filter và kiểm tra lọc bụi
Thông số nhiệt độ và độ ẩm của nhà máy được thiết lập theo yêu cầu công nghệ, cụ thể là nhiệt độ khu vực sản xuất là 22°C để đảm bảo điều kiện tối ưu cho quá trình sản xuất Độ ẩm môi trường được kiểm soát ở mức 50% nhằm giảm thiểu vấn đề về tĩnh điện ảnh hưởng đến các mạch điện tử, đảm bảo sự ổn định và chất lượng của sản phẩm.
Tính cân bằng nhiệt
5.2.1 Nhiệt bức xạ qua kính Q 11
Như đã trình bày ở chương 3 thì nhiệt bức xạ qua kính được xác định:
Vì phòng sạch được bao quanh bởi panel EPS, không có kính nên nhiệt Q1 =0
5.2.2 Nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ, do chênh lệch nhiệt độ Q 21
Tương tự chương 3 nhiệt truyền qua mái bằng bức xạ và do chênh lệch nhiệt độ
Q 21 =k FΔtt (PT3.4) Với hệ số truyền nhiệt được xác định bằng: k = 1
W /m 2 K αT = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà αN = 20 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà δi, λ: bề dầy và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu panel trần
Với trần là tấm panel EPS có λ = 0.0274 W/mK, dày 50 mm
Lớp sơn Epoxy bề mặt bên trong dày không đáng kể, nên có thể bỏ qua. k tt = 1
Phòng có diện tích bằng 437.8
Nhiệt độ thiết kế tại tT= 22°C, tN= 40°C
Vì bên trên phòng sạch là không gian kỹ thuật không có điều hòa nên ∆t= (tT-tN)/ 2
Từ đó ta tính được Q21= k FΔtt = 0.506×437.8× (40-22)/2= 1995 W
5.2.3 Nhiệt hiện truyền qua bao che Q 22
Q22c: Nhiệt truyền qua cửa đi
Q22k: Nhiệt truyền truyền kính cửa sổ ki: hệ số truyền nhiệt tương ứng của tường, cửa, cửa sổ kính W/m 2 K
Fi: diện tích vách, cửa, kính tương ứng m 2
Hệ số truyền nhiệt của panel được tính theo công thức: k = 1
W /m 2 K αT = 10 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía trong nhà αN = 20 W/m 2 K: hệ số tỏa nhiệt phía ngoài nhà δi, λ: bề dầy và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu panel trần
Với trần là tấm panel EPS có λ = 0.0274 W/mK, dày 50 mm
Lớp sơn Epoxy bề mặt bên trong dày không đáng kể, nên có thể bỏ qua. k tt = 1
Nhiệt ộ ngoài trời và trong nhà lần lượt là tđộ ngoài trời và trong nhà lần lượt là t N= 40°C, tT= 22°C
Từ đó ta tính được nhiệt truyền qua vách Q22t bằng:
Chiều dài vách l (m) Diện tích truyền nhiệt F (m)
Q22t(W) Đông Tây Nam Bắc Đông Tây Nam Bắc
Bảng 5.37 Nhiệt truyền qua vách Q 22t
5.2.3.2 Nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 22c
F: Diện tích cửa ra vào
∆t: Độ chênh nhiệt độ trong và ngoài cửa
Vì phòng sạch sử dụng cửa là cửa của air shower nên truyền nhiệt ở đây là truyền nhiệt qua không gian không có điều hòa ∆t= (tN-tT)/2
Air shower là buồng chứa khí lắp đặt trước cửa ra vào phòng sạch, giúp giảm thiểu tối đa các chất nhiễm bẩn trên người nhân viên trước khi vào không gian sạch Khi nhân viên bước vào air shower, các vòi phun khí đã qua lọc HEPA sẽ phun với vận tốc cao để loại bỏ bụi bẩn hiệu quả Trong bài viết này, chúng ta sử dụng mẫu air shower EAS-2A, được trang bị các thông số kỹ thuật phù hợp để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh và hiệu quả làm việc.
Hình 5.5 Thông số thiết bị air shower
Hình 5.6 Ảnh minh họa thiết bị air shower
Cửa air shower được làm từ thép mạ kẽm có cách nhiệt và sơn Epoxy
Vì độ chênh nhiệt độ rất nhỏ ∆t= (tN-tT)/2= (25-22)/2= 1.5K
Và cửa của air shower cách nhiệt tốt nên nhiệt truyền qua cửa có thể coi xấp xỉ bằng 0
5.2.3.3 Nhiệt truyền qua kính cửa sổ Q 22k
Vì phòng sạch không có cửa sổ nên phần nhiệt này là không có
Nên ta có bảng sau:
Bảng 5.38 Nhiệt truyền qua vách Q 22
5.2.4 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
Nhiệt truyền qua nền được tính theo biểu thức:
∆t = (t N – tT) – hiệu nhiệt độ bên trong và bên ngoài, K; k – hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền, W/m 2 K.
Dựa trên bảng 4.15 trong tài liệu [7], nền của công trình có độ dày 150 mm bằng bê tông, được phủ lớp vữa 25 mm, lát gạch vinyl 3 mm và phủ sơn Epoxy Với các yếu tố này, hệ số truyền nhiệt \(k\) được chọn là 2.78 W/m²K nhằm đảm bảo tính chính xác trong thiết kế và tính toán nhiệt chịu của công trình.
Bảng 5.39 Nhiệt hiện truyền qua nền Q 23
5.2.5 Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng Q 31
Nhiệt hiện tỏa do đèn chiếu sáng được tính theo công thức:
Q – tổng nhiệt tỏa do chiếu sáng, W;
Công suất chiếu sáng định mức trên mỗi mét vuông sàn đạt từ 10 đến 12 W/m² theo tiêu chuẩn hướng dẫn Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng là 0,9 (nt), tính theo 10 giờ hoạt động, dựa trên bảng 4.8 trong tài liệu [7] Ngoài ra, hệ số tác động đồng thời (nđ) được lấy bằng 1, như hướng dẫn tại trang 171 trong tài liệu [7], đảm bảo độ chính xác trong thiết kế hệ thống chiếu sáng.
Bảng 5.40 Nhiệt hiện do đèn tỏa sang
5.2.6 Nhiệt hiện tỏa do máy móc Q 32
Vì các thiết bị trong phòng là thiết bị chuyên dụng, em xin phép chỉ lấy những thiết bị có thể xác định rõ ràng Các thiết bị có công suất định mức sẽ được tính theo công thức Q32 Điều này đảm bảo việc tính toán chính xác và phù hợp với đặc thù của từng thiết bị Việc xác định rõ các thiết bị tiêu chuẩn giúp tối ưu hóa quá trình tính toán công suất và đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.
N là công suất định mức W η là hiệu suất của thiết bị
Kết quả tính toán được thể hiện dưới bảng sau:
Bảng 5.41 Nhiệt tỏa do máy móc Q 32
5.2.7 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra Q 4
5.2.7.1 Nhiệt hiện do người tỏa ra Q 4h
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng 2 phường thức là đối lưu và bức xạ, được xác định:
- n: số người trong không gian điều hòa;
- nđ: Hệ số tác dụng không đồng thời, lấy nđ = 1 do hoạt động nhà máy luôn tối đa công suất.
- nt: Hệ số tác động tức thời, tra bảng 4.8 tài liệu [7] tr 158 lấy nt = 0,9;
- qh: Nhiệt hiện tỏa ra từ 1 người;
Tra bảng 4.18 tài liệu [7] lấy qh0 W/người
5.2.7.2 Nhiệt ẩn do người tỏa ra Q 4a
Trong đó: n: số người qa: nhiệt ẩn do 1 người tỏa ra.
Tra bảng 4.18 tài liệu [7] lấy qa = 100W/ người.
Từ đó ta có nhiệt hiện và ẩn do người:
Bảng 5.42 Nhiệt hiện và ẩn do người tỏa ra
5.2.8 Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q hN và Q aN
Phòng điều hòa cần được cung cấp khí tươi từ bên ngoài để đảm bảo cung cấp đủ oxy cho người sử dụng Tuy nhiên, việc lấy gió từ bên ngoài có thể mang theo nhiệt lượng, gây tăng nhiệt độ trong phòng Đảm bảo cân bằng giữa lượng khí tươi và nhiệt độ phù hợp là yếu tố quan trọng để duy trì không khí trong lành và thoải mái cho không gian điều hòa.
Công thức tính lượng gió tươi cần thiết cho điều hòa không khí là Q aN = 3.n.l(d N − d T), trong đó t N và t T lần lượt là nhiệt độ không khí ngoài trời và trong phòng, tính bằng độ Celsius Dung ẩm không khí ngoài trời và trong phòng là d N và d T, đo bằng kg/kg Lưu lượng gió tươi l được tính theo đơn vị lít trên giây trên người, và n là số người hiện diện trong phòng Việc xác định đúng lượng gió tươi giúp duy trì điều kiện không khí trong lành, đảm bảo sự thoải mái và an toàn cho người sử dụng không gian.
Trong bài viết này, chúng tôi so sánh hai phương pháp xử lý không khí phòng sạch, bao gồm không sử dụng hệ thống PAU và sử dụng bộ xử lý sơ bộ không khí PAU, với nhiệt độ ra khỏi PAU là 10°C và độ ẩm 95% Việc này giúp xác định chính xác lượng nhiệt do gió tươi mang vào khi áp dụng hệ thống PAU, từ đó tối ưu hiệu quả kiểm soát môi trường trong phòng sạch Các tính toán liên quan đến nhiệt độ và độ ẩm khi sử dụng PAU cung cấp cơ sở để tối ưu hóa hệ thống làm lạnh và đảm bảo điều kiện khí hậu phù hợp, góp phần nâng cao chất lượng phòng sạch và giảm thiểu chi phí vận hành.
I tN ϕ N tư dN ts kJ/kg °C % °C g/kg (°C)
I tN ϕ N tư dN ts kJ/kg °C % °C g/kg (°C)
Bảng 5.43 Thông số đầu vào gió tươi sử dụng PAU
Lưu lượng gió tươi cung cấp được xác định bằng phần gió tươi lớn nhất trong hai phần để duy trì áp suất phòng và đảm bảo điều kiện vệ sinh cho người làm việc Lượng gió tươi phải phù hợp với lưu lượng rò rỉ qua cửa, khe vách panel tường, trần, dựa trên chênh áp phòng đã xác định Quá trình điều chỉnh chênh áp sẽ được đánh giá thông qua các phép tính toán chính xác nhằm đảm bảo hiệu quả của hệ thống cung cấp gió tươi trong phòng.
Trong trường hợp lượng gió tươi tính toán cho người lớn lớn hơn so với lượng gió rò lọt, cần điều chỉnh chênh áp bằng cách sử dụng van xả áp hoặc tính toán lưu lượng gió thải cho phòng Trong các công trình có yêu cầu kỹ thuật và điều kiện sản xuất không độc hại, không cần hệ thống hút thải, mà thay vào đó sử dụng van xả áp để duy trì áp suất ổn định cho phòng Điều này giúp đảm bảo môi trường trong phòng luôn đạt tiêu chuẩn về khí hậu và an toàn cho người lao động.
Khi lượng gió tươi tính toán cho người nhỏ hơn so với lượng gió rò lọt, cần bổ sung thêm lưu lượng gió tươi để đảm bảo áp lực chênh lệch phù hợp Việc điều chỉnh lượng gió tươi nhằm duy trì sự cân bằng và tối ưu hóa thông gió trong không gian là rất quan trọng Điều này giúp ngăn chặn tình trạng mất cân đối về áp suất, đảm bảo môi trường thông thoáng và an toàn cho người sử dụng.
Lương gió tươi, khi tính toán dựa trên lượng gió rò lọt, có thể được lựa chọn trực tiếp mà không cần điều chỉnh thêm, tuy nhiên, trường hợp này hiếm khi xảy ra trong thực tế.
5.2.8.1 Tính lưu lượng gió cho hệ thống Tính toán lưu lượng gió cấp
Lưu lượng gió cấp cần đảm bảo độ sạch cao, phù hợp với bội số trao đổi không khí được xác định trong bảng 2.3 Lưu lượng gió được tính dựa trên công thức: \( l_c = V \times ACH \), đảm bảo sự trao đổi không khí hiệu quả và duy trì môi trường sạch sẽ.
Diện tích(m2) Chiều cao Thể tích(m3) ACH
Bảng 5.44 Lưu lượng gió cấp Lưu lượng gió rò lọt qua cửa
Duy trì áp suất không khí trong phòng, hay còn gọi là điều khiển chênh áp, là yếu tố quan trọng hàng đầu để đảm bảo an toàn và hiệu quả sản xuất Khu vực sản xuất được duy trì có độ chênh áp cố định, giúp kiểm soát lưu lượng không khí chảy từ không gian có áp suất cao hơn sang không gian thấp hơn, ngăn chặn dòng khí rò rỉ qua các khe hở Việc kiểm soát chênh áp chính xác giúp tối ưu hóa chất lượng không khí và đảm bảo sự ổn định trong môi trường làm việc.
Lưu lượng gió rò lọt với chênh áp được tính theo công thức (tài liệu [8]): l e =0,827 F e √ ∆ P m 3 / s PT 5.29
Trong đó l e - lưu lượng gió rò lọt với chênh áp ∆ P
∆ P – độ chênh áp qua khe hở
Tiết diện rò lọt ta chọn tương đối tại bảng 3, phần 5.3.2 theo tài liệu [8] như sau:
Hình 5.12 Diện tích dò lọt của một số loại cửa điển hình
Lưu lượng gió rò lọt qua cửa cần được tính toán chính xác để đảm bảo hiệu quả của hệ thống điều hòa Ngoài ra, việc rò lọt qua vách panel, tường trần, pass box và các vị trí khác trong quá trình thi công không kín dẫn đến khó kiểm soát và tính toán chính xác Chính vì thế, chúng ta thường sử dụng tỷ lệ 50% so với lưu lượng gió rò lọt qua cửa để dự phòng.
Phòng sạch ta sử dụng air shower cửa đôi nên diện tích dò lọt là Fe= 0.03 m 2
Từ đó ta lập được bảng sau:
Phòng số cửa Fe(m2) ∆P(Pa) le(m3/s)
Bảng 5.45 Gió dò lọt qua cửa
Lưu lượng gió tươi cần thiết để đáp ứng yêu cầu cho người được xác định dựa trên tài liệu [5], trong đó mức độ gió tươi là 25 m³/h/người Từ đó, ta có thể tính toán và lập bảng xác định lưu lượng gió tươi phù hợp cho từng số lượng người trong không gian Việc đảm bảo lưu lượng gió phù hợp giúp tạo môi trường trong lành và đảm bảo sức khỏe cho người sử dụng.
Phòng số người g(m3/ h.người) LN(m3/s) Khu làm việc sạch 30 25 0.21
Bảng 5.46 Gió tươi đáp ứng cho người
Xây dựng sơ đồ điều hòa không khí
Trong khu vực phòng sạch, do yêu cầu cao về nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch, phương án xử lý không khí qua các AHU được lựa chọn để duy trì nhiệt độ 22°C và độ ẩm 50%, đáp ứng các yêu cầu về phin lọc Đối với gió tươi, hai phương án xử lý gió tươi sẽ được so sánh để chọn phương án tối ưu nhất cho môi trường phòng sạch của bạn.
▪ Gió tươi được lấy từ ngoài trời và hòa trộn trực tiếp với gió hồi và được xử lý trong AHU (sơ đồ toàn hoàn không khí cấp 1).
▪ Gió tươi được đưa qua PAU (Primary Air Handling Units) - Bộ xử lý không khí sơ bộ để xử lý gió tươi trước khi cấp vào AHU/Phòng.
Sau đó, em sẽ lựa chọn phương án tối ưu và tiết kiệm hơn.
5.3.1 Tính toán sơ đồ điều hòa 1 cấp cho phòng sạch
Sơ đồ nguyên lý điều hòa không khí một cấp của khu phòng được minh họa trên hình:
Hình 5.14 Sơ đồ nguyên lý tuần hoàn 1 cấp
OA – gió tươi VD – Van gió G4 – Fin lọc G4 H – Buồng hoà trộn
C – Dàn lạnh HET – Sưởi điện M – Quạt gió SA – Gió cấp
HEPA – Fin lọc Hepa PDR – Van xả áp EA – Gió thải RA – Gió hồi
Nguyên lý làm việc của hệ thống:
Không khí ngoài trời (tN, φN) qua cửa lấy gió có lưới lọc bụi thô (G4) đi vào buồng hòa trộn H, nơi diễn ra quá trình pha trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn (T, φT) Không khí sau khi pha trộn (H, tH, φH) đi qua filter lọc bụi dạng túi (F7) và được đưa qua hệ thống xử lý AHU, qua đó đạt tới trạng thái O sau dàn lạnh Không khí đã xử lý (O) tiếp tục được điều chỉnh nhiệt độ ẩm tới trạng thái V để đảm bảo điểm thổi phù hợp Không khí ở trạng thái V được quạt thổi qua filter lọc bụi tinh (HEPA) rồi cấp vào phòng Trong phòng, không khí (T) được quạt hút qua bộ lọc bụi thô, một phần không khí được tái tuần hoàn, phần còn lại được thải ra ngoài qua van xả áp và quạt xả thải nhằm duy trì không khí trong phòng sạch và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh không khí.
Biểu diễn quá trình trên ẩm đồ t – d thể hiện trên hình:
Hình 5.15 Sơ đồ điều hòa tuần hoàn 1 trên đồ thị t-d
Tính toán sơ đồ điều hòa:
Ta sẽ thực hiện tính toán các hệ số ε hf , ε ht , ε hef như phần 4.2.1.1 cho phòng
Phòng Qhf(W) Qaf(W) QhN(W) QâN(W) ℇhf ℇht ℇBF ℇhef
Ts (°C) Khu làm việc sạch 84566 3000 89066 15169 0.97 0.85 0.10 0.95
Bảng 5.52 Tia quá trình của phòng sạch dùng sơ đồ điều hòa 1 cấp
Lưu lượng phòng như đã tính toán ở bảng 5.21
Qp = Qhef + Qâef = m.(IT – IV), [W]
Hay Qp = L.ρ.(IT – IV)Trong đó:
Qp: Tải nhiệt trong phòng [W]
Qhef: Tổng nhiệt hiện hiệu dụng của phòng [W]
Qâef: Tổng nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng [W]
IT: Entanpi không khí trong phòng [kJ/kg]
Iv: Entanpi không khí thổi vào phòng [kJ/kg]
L: Lưu lượng không khí cấp vào phòng (l/s) ρ: Tỷ trọng không khí [kg/m 3 ], = 1,2 kg/m 3
IV = IT - Qp/L.ρ Đối với khu vực phòng sạch sử dụng AHU nhiệt độ trong phòng là 22°C, độ ẩm 50% ta tính được IV = 40.08 kJ/kg
Dựa trên IV = 40.08 kJ/kg và ℇhef = 0.95 ghép vào biểu đồ ta tìm được nhiệt độ của điểm thổi vào V theo cách sau:
+ Kẻ tia quá trình ℇhef = 0.95 đi qua điểm T
+ Kẻ tia IV = 40.08 kJ/kg cắt tia ℇhef = 0.95 tại V ta được điểm thổi vào.
+ Điểm hoà trộn H được xác định dựa theo công thức theo tài liệu [7] tr 183: t H = L N t N + L T t T
Trong hệ thống điều hòa không khí, các thông số quan trọng bao gồm lưu lượng gió tươi (LN), lưu lượng gió hồi (LT) và tổng lưu lượng gió (L) Nhiệt độ và entanpy của điểm ngoài trời (tN, IN) và trong nhà (tT, IT) đóng vai trò quyết định trong quá trình điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và năng lượng, giúp đảm bảo hiệu quả hoạt động và tiết kiệm năng lượng của hệ thống Các yếu tố này đều liên quan chặt chẽ đến khả năng tối ưu hóa các quá trình nhiệt lý và lưu lượng gió, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng và giảm thiểu chi phí vận hành.
Quá trình sấy diễn ra theo cơ chế đẳng dung ẩm, trong đó độ ẩm không đổi và thể tích biến đổi, được biểu diễn bằng khoảng dO = dV Điểm O trong quá trình này có độ ẩm tương đối φ%, và thông qua đồ thị t-d, ta có thể xác định chính xác vị trí của điểm O để đánh giá quá trình sấy hiệu quả.
Từ đây ta xác định được thông số các điểm như sau:
Phòng Điểm T Điểm H Điểm V Điểm O
I(kJ / kg) d(g / kg) Khu làm việc sạch 22
Bảng 5.53 Thông số các điểm trạng thái sơ đồ cấp 1
Từ bảng trên ta sẽ xác định công suất làm lạnh và công suất sưởi theo công thức sau:
Qs = L.ρ.(IV – IO)Trong đó:
Qo: Công suất làm lạnh [W]
IH: Entanpi không khí hoà trộn H [kJ/kg]
IO: Entanpi không khí điểm đọng O [kJ/kg]
IV: Entanpi không khí thổi vào V [kJ/kg]
L: Lưu lượng không khí cấp vào phòng (l/s) ρ: Tỷ trọng không khí [kg/m 3 ], = 1,2 kg/m 3
Công suất làm lạnh(W) Công suất sưởi(W)
Bảng 5.54 Công suất làm lạnh và sưởi sơ đồ cấp 1
5.3.2 Tính toán sơ đồ điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi
Sơ đồ nguyên lý điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi của khu phòng được minh họa trên hình:
Hình 5.16 Sơ đồ nguyên lý điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Không khí ngoài trời ở trạng thái N được đưa qua cửa lấy gió tươi vào buồng làm lạnh của PAU để xử lý nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi mang vào, sau đó đạt trạng thái O’ Một lượng gió hồi từ phòng được hồi về AHU để xử lý nhiệt và đạt trạng thái O”, khi đó điểm O” hòa trộn với khí tươi ở trạng thái O’ tạo thành khí hỗn hợp trước khi thổi vào phòng Quá trình làm lạnh diễn ra từ điểm T đến điểm O” với quá trình làm lạnh đẳng dung ẩm trong các phòng sạch, đảm bảo chất lượng không khí và hiệu quả hệ thống HVAC.
Biểu diễn quá trình trên ẩm đồ T – d thể hiện trên hình.
Hình 5.17 Sơ đồ điều hòa AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi trên đồ thị t-d
Tính toán sơ đồ điều hòa:
Ta sẽ thực hiện tính toán các hệ số ε hf , ε ht , ε hef như phần 4.2.1.1 cho phòng
) QâN(W) ℇhf ℇht ℇBF ℇhef
Bảng 5.55 Tia quá trình sơ đồ AHU kết hợp PAU xử lý gió tươi
Lưu lượng phòng như đã tính toán ở bảng 5.21
Qp = Qhef + Qâef = m.(IT – IV), [W]
Hay Qp = L.ρ.(IT – IV) Trong đó:
Qp: Tải nhiệt trong phòng [W]
Qhf: Tổng nhiệt hiện của phòng [W]
Qâf: Tổng nhiệt ẩn của phòng [W]
IT: Entanpi không khí trong phòng [kJ/kg]
Iv: Entanpi không khí thổi vào phòng [kJ/kg]
L: Lưu lượng không khí cấp vào phòng (l/s) ρ: Tỷ trọng không khí [kg/m 3 ], = 1,2 kg/m 3
IV = IT - Qp/L.ρ Đối với khu vực phòng sạch sử dụng AHU nhiệt độ trong phòng là 22°C, độ ẩm 50% ta tính được IV = 40.14 kJ/kg
Dựa trên IV = 40.14 kJ/kg và ℇhef = 0.97 ghép vào biểu đồ ta tìm được nhiệt độ của điểm thổi vào V theo cách sau:
+ Kẻ tia quá trình ℇhef = 0.97 đi qua điểm T
+ Kẻ tia IV = 40.14 kJ/kg cắt tia ℇhef = 0.97 tại V ta được điểm thổi vào.
+ Ta chọn điểm sau khi xử lý gió tươi là O’, với nhiệt độ là 10 o C và độ ẩm là 95%
Điểm O (V) đóng vai trò trung tâm hòa trộn giữa điểm sau xử lý gió hồi (O”) và điểm xử lý gió tươi (O’), theo phương trình: t_O = (L_N · t_O" + L_T · t_O') / L Điều này thể hiện quá trình kết hợp nhiệt độ của các luồng gió khác nhau để đạt được trạng thái cân bằng mong muốn trong hệ thống.
Từ đó suy ra: t O} = {L {t} rsub {O} - {L} rsub {N} {t} rsub {O'}} over {{L} rsub {T}} ,℃ ¿
I O} = {L {I} rsub {O} - {L} rsub {N} {I} rsub {{O} ^ {'}}} over {{L} rsub {T}} , {kJ} over {kg ¿
Ta dễ dàng có thể xác định được điểm O”
Từ đó ta lập được bảng sau:
I(kJ/ kg) d(g/ kg) Khu làm việc sạch 22 50
Bảng 5.56 Bảng các điểm trạng thái của sơ đồ AHU+PAU
Từ bảng trên ta sẽ xác định công suất làm lạnh và công suất sưởi theo công thức sau:
Bảng 5.57 Công suất AHU và PAU
5.3.3 Tính toán sơ đồ điều hòa AHU kết hợp PAU và FFU
Phòng sạch thường yêu cầu bội số trao đổi khí lớn, dẫn đến lưu lượng gió cấp và gió hồi cao, khiến kích thước ống gió và AHU trở nên lớn Điều này gây khó khăn trong việc bố trí và thi công hệ thống HVAC Giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề này là sử dụng thiết bị FFU, giúp giảm kích thước ống gió và AHU, từ đó cải thiện khả năng thi công và tiết kiệm không gian.
FFU là thiết bị lọc không khí dùng để cung cấp không khí tinh khiết cho các phòng hoặc khu vực cần làm sạch Nó tập trung vào nhiệm vụ lọc khí mà không ảnh hưởng đến nhiệt độ môi trường, do đó nhiệm vụ điều chỉnh nhiệt độ vẫn thuộc về hệ thống AHU và PAU Khi chọn lựa lưu lượng FFU, cần xem xét giảm kích thước đường ống để tối ưu hóa hiệu quả Các phương trình bảo toàn liên quan giúp xác định lưu lượng phù hợp cho hệ thống lọc không khí, đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
L PAU × I O ' + L AHU × I O} + {L} rsub {FFU} × {I} rsub {T} + {Q} rsub {hef} + {Q} rsub {âef} =L× {I} rsub {T} PT 5.34 ¿
L là lưu lượng tổng gió cấp vào phòng sạch (kg/s)
LPAU là lưu lượng gió cấp đi ra khỏi PAU (kg/s)
LAHU là lưu lượng gió cấp đi ra khỏi AHU (kg/s)
LFFU là lưu lượng gió cấp đi ra khỏi FFU (kg/s)
IO’ là entanpy của gió cấp đi ra khỏi PAU (kJ/kg)
IO” là entanpy của gió cấp đi ra khỏi AHU (kJ/kg)
IT là entanpy của không khí trong phòng (kJ/kg)
Qhef là nhiệt hiện hiệu dụng của phòng (kW)
Qâef là nhiệt ẩm hiệu dụng của phòng (kW)
Thay phương trình 5.8 vào phương trình 5.9 ta có
Phương trình 5.10 mô tả mối quan hệ giữa hai ẩn LFFU và IO, trong đó hai biến này mang tính nghịch biến, cho phép linh hoạt trong thiết kế theo nhu cầu công trình Tùy thuộc vào yêu cầu, ta có thể lựa chọn lấy giá trị của một biến để tính toán giá trị còn lại một cách dễ dàng Trong ví dụ này, tôi sẽ sử dụng FFU để giảm một nửa lưu lượng qua AHU là LFFU Y636 kg/h, và phương pháp xác định sẽ được thực hiện theo các bước đã đề ra.
-Từ các thông số có trước LFFU, L, LPAU, IO’, IT, Qhef, Qâef thay vào PT 5.10 ta xác định được IO”
-Lại có I O = L PAU × I O ' + L AHU × I O}} over {{L} rsub {AHU} + {L} rsub {PAU}¿ ¿, từ đó ta dễ dàng xác định được IO
-Kẻ đường ℇhef cắt tia IO tại O
Using the formula t_O = [(L_{AHU} + L_{PAU}) × t_O - L_{PAU} × t_{O'}] / L_{AHU}, we can determine the value of t_O By analyzing this, we can locate the point O" where the ray t_O" intersects the ray IO", allowing us to accurately identify the point O".
Từ đó ta lập được bảng thông số sau: phòng Điểm T Điểm O" Điểm O≡V
I(kJ/ kg) d(g/ kg) khu làm việc sạch 22
Bảng 5.58 Thông số các điểm trạng thái của hệ thống AHU+PAU+FFU
Công suất AHU(W) Công suất PAU(W)
Bảng 5.59 Công suất AHU, PAU
5.3.4 Đánh giá lựa chọn sơ đồ điều hòa cho khu phòng sạch
Qua các bản tính toán ở phần trên ta thấy rằng:
Trong sơ đồ điều hòa tuần hoàn không khí một cấp, công suất làm lạnh và sưởi rất lớn nhờ hệ số trao đổi không khí cao, giúp nâng cao hiệu quả điều hòa không gian.
Phương án dụng PAU công suất lạnh của AHU gần giống với phụ tải lạnh đã xác định ở phần 3.2.10, giúp đảm bảo tính chính xác trong thiết kế hệ thống điều hòa Ưu điểm nổi bật là tổng năng lượng tiêu thụ thấp hơn đáng kể so với phương pháp sơ đồ điều hòa 1 cấp, góp phần nâng cao hiệu quả vận hành và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống điều hòa không khí.
Chúng tôi chọn phương án sử dụng bộ xử lý sơ bộ gió tươi PAU kết hợp với hệ thống làm lạnh không khí qua AHU nhằm bảo đảm cung cấp không khí trong lành và ổn định cho không gian Đồng thời, việc tích hợp FFU giúp giảm kích thước của AHU và giảm thiểu kích thước của hệ thống ống dẫn, tối ưu hóa không gian lắp đặt và nâng cao hiệu quả vận hành.