Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho nhà máy sản xuất và lắp ráp máy tính và các linh kiện điện tử

Thông số tính toán bên trong nhà : Tuỳ thuộc vào trạng thái lao động khác nhau mà có mỗi chế độ nhiệt phù hợp.. Thông số tính toán bên ngoài công trình : - Tính toán theo phương pháp hệ

ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐHKK CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT VÀ LẮP GIÁP

MÁY TÍNH VÀ CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

ĐỊA ĐIỂM : LẠNG SƠN PHẦN I : TÍNH TOÁN NHIỆT THỪA

Mở đầu :

- Đây là công trình Nhà máy sản xuất và lắp giáp máy tính và các linh kiện điện tử bao

gồm một tầng hầm và 10 tầng làm việc 1 tầng kỹ thuật 1 tầng mái

- Chiều cao mỗi tầng là 3.3m, chiều cao tầng kỹ thuật 4.5m ,tầng mái cao 3.9m,tầng hầmcao 3.9m, tầng cao 5m, tầng 2 cao 4.5m

I Chọn thông số tính toán :

1 Thông số tính toán bên trong nhà :

Tuỳ thuộc vào trạng thái lao động khác nhau mà có mỗi chế độ nhiệt phù hợp Dựa vàophụ lục A trong TCVN 5687-2010 trang 45– với nhà văn phòng có lao động là lao độngtrí óc và nhà nên ta chọn các thông số tính toán bên trong phòng và nhà xưởng theo bảngsau:

Bảng 1.1 : Thông số tính toán bên trong nhà

Tên phòng

tTtt(0C) Ttt (%) vg

(m/s) t

Ttt(0C) Ttt (%) vg (m/

s)Văn Phòng 251 65 5 1.0 221 65 5 0.5

Phòng Ban

Quản Lý 251 655 1.0 221 655 0.5

[ thqtđ ] (23  27) 0C (20  25) 0C

2 Thông số tính toán bên ngoài công trình :

- Tính toán theo phương pháp hệ số bảo đảm Kbđ

Thông số tính toán bên ngoài công trình được lấy theo số giờ không đảm bảo chế độ nhiệt

ẩm trong nhà ứng với thời gian không đảm bảo 200 h/năm Tra bảng phụ lục B, TCVN5687-2010 trang 51 tại địa phương Lạng Sơn ta chọn được thông số tính toán ngoài nhàtheo bảng như sau

SVTH: Phạm Công Huy MSSV: 1104955

Bảng 1.2: Thông số tính toán bên ngoài nhà

tNH (0 C ) NH ( % ) INH (kJ/kg) tư [ 0C ] tNĐ (0 C ) NĐ ( % ) INĐ (kJ/kg) tư [ 0C ]

Đặc điểm công trình xây dựng

 Độ cao các phòng chức năng được xác định theo bản vẽ

 Trần giả được lắp với các văn phòng

II TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT, TỎA NHIỆT VÀ THU NHIỆT

1.1 Tổn thất nhiệt cho kết cấu ngăn che

k - hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m2 0C ;

F- Diện tích bề mặt kết cấu bao che, m2 ;

Δtt- hiệu số nhiệt độ tính toán giữa không khí bên trong và bên ngoài nhà , oC

t : nhiệt độ tính toán bên ngoài phòng , oC

; : hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí bên ngoài được lấy theo

bảng 3.3 trang 84 – Giáo trình Thông gió

Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, (W/m2 0C)

N

n

i T

o

R k

11

Trong đó : T - hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt trong của kết cấu bao che, W/m2 0C ;

N - hệ số trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của kết cấu bao che, W/m2 0C ;

SVTH: Phạm Công Huy MSSV: 1104955

I - bề dày của lớp vật liệu thứ i, m ;

I - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/ m2 0C ;

Ro - tổng nhiệt trở của kết cấu bao che , m2 0C/W

2.1.2 Lựa chọn kết cấu ngăn che

Kết cấu ngăn che cho công trình được xác định theo kiến trúc

 Tường

Tường bao

1 2 3 4 5

Bª t«ng cèt thÐp m¸i δ =120 mm

V÷a tr¸t trÇn δ =15 mm

SVTH: Phạm Công Huy MSSV: 1104955

Chiều Hệ số dẫn Tổng nhiệt Đạt hay không STT Các lớp vật liệu từ trên xuống dày, m nhiệt, λ, trở R o , đạt yêu cầu so

W/(m.K) m 2 .K/W với quy chuẩn

2

0,053 Không khí lỗ rỗng Ra = 0,22 m K / W

Cửa đi làm bằng vật liệu gỗ  = 30mm ;  = 0.18(W/mK) ;  = 6.2 (10 -5mm , g/mh.Pa)

2.1.3 Tính toán truyền nhiệt cho kết cấu

Dựa vào các công thức (2.3) và kết cấu đã chọn ta có bảng các hệ số truyền nhiệt của

m2K)

N(W/

m2K

)

T(W/

015 0 58 0

105 0 93 0

015 0 58 0

105 0 93 0

015 0 72 8 1

03 , 0 72 8 1

Tên kết

cấu

Thông số

K(W/

m2K)

N(W/

m2K

)

T(W/

015 0 155 0

12 0 93 0

125 0 81 0

158 0 41 0

15 0 93 0

01 0 81 0

015 0 72 8 1

176

,0

005,072,81

1 76 0

005 0 72 8 1

2.1.6 Tính toán truyền nhiệt cho kết cấu ngăn che

Áp dụng công thức (2.1) ta tính toán cho mùa đông rồi tiến hành hiệu chỉnh cho mùa hè

2.1.6.1 Tính toán cho mùa đông

Bảng 0.2 Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào mùa Đông

SVTH: Phạm Công Huy MSSV: 1104955

F ,

tt D

-5516.75

1.1 Sảnh Đợi 1

-12493.62T.1 Văn

Phòng Cho Đông Bắc

SVTH: Phạm Công Huy MSSV: 1104955

F ,

tt D

F ,

tt D

F ,

tt D

F ,

tt D

SVTH: Phạm Công Huy MSSV: 1104955

F ,

tt D

GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

2.1.6.2 Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che về mùa Hè:

Công thức :

D

D Tr

D KCBC

t t

Q Q

- QKCBCH : Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Hè (W)

- QKCBCĐ : Lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che về mùa Đông (W)

Đ(0C) t

H(0C) Q

KCBCH(W)

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

2.1.7 Tổng kết lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che.

Dựa vào các số liệu tính toán ở trên ta có :

Bảng 0.4 Bảng tổn kết lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che

2.2 Tính toán tỏa nhiệt

2.2.1 Tính toán tỏa nhiệt cho người

Qng = n q0 ( W )

Trong đó :

n : Số người trong phòng

q0 : Lượng nhiệt toàn phần do một người toả ra ( W/ng ) ( trang 92 GT : Thông gió )

Số người được xác định giựa vào mật độ người q0 tra bảng 2.2 ( Tài liệu Kĩ thuật thông gió T56 – GS Trần Ngọc Chấn ) ; q0 phụ thuộc trạng thái lao động, độ tuổi và nhiệt độ phòng Mùa đông

và mùa hè q0 =120 kcal/h.người = 139.56 W/người

Với văn phòng lao động ở đây là lao động trí óc và ta chọn 5m2/người

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Bảng 0.5 Lượng nhiệt tỏa do người

Stt Tên phòng Diệntích

(m2)

Mật độ( m2 /người)

Sốngư

q0(W/ng)

Qng(W)

N : Tổng công suất chiếu sáng cho một phòng : N = a x F ( W )

a : Tiêu chuẩn thắp sáng ( W/m2 sàn) lấy QC09 cho cung cấp điện

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Tỏa nhiệt do thiết bị dùng điện

Lượng nhiệt toả do động cơ và thiết bị điện :

3 = 0.5 - 1 : hệ số làm việc không đồng thời

4 = 0.65 - 1 : hệ số kể đến độ nhận nhiệt của môi trường không khí

Khi tính toán có thể lấy tích số 1 2 3 4 = 0.25

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Bảng 0.7 Lượng nhiệt toa do động cơ và thiết bị điện

STT Tên phòng Tên thiết bị lượngSố thiết bị ( W )Công suất /1 N (W) Qđ/c

Tổng kết lượng nhiệt tỏa ra về mùa đông và mùa hè

Kết quả tông hợp được từ các bảng tính toán ở trên

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Bảng 2.8 Lượng nhiệt tỏa ra về mùa đông

( W )

Qđ/c( W )

QCS( W )

Qtoả( W)

QCS( W )

Qtoả( W)

V.Thu nhiệt do bức xạ mặt trời về mùa hè

1.Thu nhiệt do bức xạ mặt trời qua cửa kính :

- Lượng nhiệt bức xạ xuyên qua cửa kính vào nhà :

Qbxkính = T1 T2 T3 T4.qbx.Fkính [ W ]

Trong đó :

Fkính : Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán [ m2]

qbx : Cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính toán [W/m2 ]

T1 ,T2 ,T3 ,T4 : Lần lượt là các hệ số kể đến độ trong suốt của kính, độ bẩn mặt kính, mức độ che khuất bởi cánh cửa và bởi các hệ thống che nắng :

+ Cửa kính một lớp : T1 = 0,9

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

+ Mặt kính đứng một lớp : T2 = 0,8

+ Cửa 1 lớp thẳng đứng trong khung thép: T3 = 0,75

+ Cửa kính có rèm bên trong : T4 = 0,4

Ta có T1 T2 T3 T4 = 0,9 x 0,8 x 0, 75 x 0,4 =0,216

Tra bảng B4 TCVN 4088-1985 địa điểm Sơn La vào

tháng 8 lúc 12h – 13h ta có :

Hướng Bắc : qbx = 0 [W/m2]

Hướng Đông Nam : qbx = 327 [W/m2]

Hướng Tây Nam : qbx = 465 [W/m2]

Tháng 7 lúc 13h-15hTây Bắc qbx = 384 [W/m2]

Diệntích[m2]

qbx[W/m2 ] T1 T2 T3 T4 Qbxkính [W]

Bảng 22 : Tổng lượng nhiệt bức xạ vào nhà qua cửa kính

VI Tổng kết nhiệt thừa cho các phòng :

- Công thức tính toán :

Qthừa = Qtoả + Qthu + Qtt [W]

Qtoả : Tổng lượng nhiệt toả vào trong phòng [W]

Qthu : Tổng lượng nhiệt thu do bức xạ mặt trời qua cửa kính [W]

Qtt : Tổng lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che [W]

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Bảng 25 :Lượng nhiệt thừa về Mùa đông

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

PHẦN II TÍNH TOÁN ẨM THỪA

eN,eT : Phân áp suất hơi nước bên ngoài và bên trong nhà [Pa]

K : Hệ số dẫn ẩm của kết cấu bao che [g/m2.h.Pa]

i

R K

+RT , RN : Hệ số cản ẩm của kết cấu trong và ngoài phòng

Vì vận tốc gió bên ngoài v >1m/s ta lấy RN = 0,1(m2.h.mmHg/g) = 13,33 (m2hPa/g)

RT =1-

100

T

 = 1- 10065 = 0,35(m2.h.mmHg/g) = 46,67(m2hPa/g)+i, i : Chiều dày [ m ] và hệ số truyền ẩm  [ g/mhPa ] của kết cấu thứ i, hệ số  tra ( Tài liệu Thông gió – Bùi Sỹ Lý & Hoàng Thị Hiền )

RN(m2h

Pa/g)

RT(m2hPa/

K

1

T

R R

015 , 0 10 5 , 10

22 , 0 10

9

015 , 0 33 , 13

1

5 5

015 , 0 10 8 5

105 , 0 10

5 , 10

22 , 0 10

8 5

105 , 0 10

9

015 , 0 33 , 13

1

5 5

5 5

-GVHD: ThS BÙI QUANG TRUNG ĐỒ ÁN ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

3 Cửa

10 2 , 6

03 , 0 33 , 13

12 , 0 9

125 , 0 5 , 7

158 , 0 5 , 10

15 , 0 9

01 , 0 5 , 10

015 , 0 ( 10 33 , 13

02 , 0 33 , 13

3 Tính toán lượng ẩm truyền qua kết cấu bao che

3.1 Tính toán lượng ẩm truyền qua tường và cửa

K tường = 0,00042 (g/m2h Pa) ; K cửa đi = 0,00184 (g/m2h Pa)

Kết quả tính toán được tổng hợp vào bảng sau :

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

Bảng 28 : Lượng ẩm truyền qua tường và cửa về mùa đông

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

SVTH : PHẠM CÔNG HUY – MSSV : 1104955 – Líp 55HK 26

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

K tường = 0,00042 (g/m2h Pa) ; K cửa đi = 0,00184 (g/m2h Pa)

Kết quả tính toán được tổng hợp vào bảng sau :

SVTH : PHẠM CÔNG HUY – MSSV : 1104955 – Líp 55HK 27

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

SVTH : PHẠM CÔNG HUY – MSSV : 1104955 – Líp 55HK 28

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

TT Tên phòng

Kết cấu

Km [ g/m 2 h Pa ] F , e N [Pa e T [Pa [Pa] e [g/h] W

Hướng Loại kết cấu

3Tính toán lượng ẩm truyền qua mái

Lượng ẩm truyền qua mái được tính như sau

Wmái =K mái (eN – eX).Fmái [g/h]

T mai N

tran

H H

e H e H

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

T mai N

tran

H H

e H e H

T mai N

tran

H H

e H e H

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

ta có e Xph =

tran mai

T mai N

tran

H H

e H e H

T mai N

tran

H H

e H e H

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

4 Toả ẩm do người :

- Toả ẩm do người được xác định theo công thức :

Wngười = ghn N [g/h]

N : Số người có trong phòng

ghn : Lượng hơi nước thoát ra do một người [g/h người]

ghn : tra bảng 2.2 trang 56 ( Tài liệu kĩ thuật thông gió –GS Trần Ngọc Chấn) ; ghn phụ thuộc trạng thái người lao động, độ tuổi và nhiệt độ phòng

Lao động ở trong văn phòng là lao động trí óc

5 Tổng kết lượng ẩm thừa :

Lượng ẩm thừa trong phòng được xác định như sau :

Wthừa = Wtoả + WKCBC [g/h]

Wtoả : Tổng lượng ẩm toả ra do người [g/h]

WKCBC : Tổng lượng ẩm truyền vào phòng qua kết cấu [g/h]

-§å ¸N ®iÒu hßa kh«ng khÝ GVHD: ThS Bïi quang trung

[g/h]

Wtỏa[g/h]

Wth[g/h]