Chương 4 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí Sơ đồ điều hòa không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu về tiện nghi của con ngườ
Trang 1Chương 4 Thành lập sơ đồ điều hòa không khí
Sơ đồ điều hòa không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng
nhiệt ẩm, đồng thời thỏa mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu Việc thành lập sơ đồ điều hòa phải căn cứ trên các kết quả tính toán như nhiệt hiện, nhiệt thừa của phòng
Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ : sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần
hoàn không khí 1 cấp, sơ đồ tuần hoàn không khí 2 cấp Chọn và thành lập sơ
đồ điều hòa không khí là 1 bài toán kĩ thuật, kinh tế Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiện dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ thống điều hòa mà ta quyết định lựa chọn hợp lý
Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp được sử dụng rộng tãi nhất vì hệ thống tương đối đơn
giản, đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh, vận hành không phức tạp lại có tính
kinh tế cao Sơ đồ này được sử dụng trong lĩnh vực điều hòa tiện nghi và điều hòa công nghệ như hội trường, rạp hát, nhà ăn, tiển sảnh, phòng họp …
4.1 Sơ đồ điều hòa không khí 1 cấp
Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:
Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, φN ) qua cửa lấy gió đi vào
buồng hòa trộn 2 Ở đây diễn ra quá trình hòa trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái (tT, φT )
Không khí sau khi hòa trộn có trạng thái H (tH, φH ) được xử lí trong thiết
bị cho đến trạng thái 0 ≡ V và được quạt thổi không khí và trong
phòng
Trang 2bụi, một phần không khí được tái tuần hoàn trở lại, phần còn lại được thải
ra ngoài
4.2 Tính toán sơ đồ điều hòa không khí
Tính ví dụ cho công trình bằng phòng giám đốc tầng 1 của công trình
4.2.1 Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF ( Sensible Heat Factor ): � h
Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 24oC và φ = 50% Thang chia
hệ số nhiệt hiện �h đặt bên phải ẩm đồ
4.2.2 Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor ): � hf
Là tỉ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt QhN
và QaN đem vào không gian điều hòa
hf hf
Q
ε =
+
Trong đó:
• Qhf : tổng nhiệt hiện của phòng (không có nhiệt hiện của gió tươi) (W)
• Qaf : tổng nhiệt ẩn của phòng (không có nhiệt ẩn của gió tươi) (W)
Tính toán cho phòng giám đốc
Qhf = Q11+ Q21+ Q22+ Q23+ Q31+ Q32+ Q4h =910+ 1280+ 350+ 250+ 210=
3000 (W)
Qaf = Q4a = 180 (W)
4.2.3 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor ): � ht
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF �ht : là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt
tổng
Trong đó
• Qh : thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt do gió tươi, gió lọt đem vào và QhN có trạng thái ngoài (W)
• Qaf : thành phần nhiệt ẩn, kể cả phần nhiệt ẩn do gió tươi, gió lọt đem vào và QaN có trạng thái ngoài (W)
• Qt : tổng nhiệt thừa (W)
Tính toán cho phòng giám đốc
Qh = Qhf + QhN + Q5h + Qbsh= 3000+ 297 + 163,96 + 22,73 = 3483,69 (W)
Qa = Qaf + QaN + Q5a + Qbsa= 180+ 1147,5+ 545,78 + 85,68= 1958,96 (W)
Trang 34.2.4 Hệ số đi vòng : � BF
Hệ số đi vòng �BF (Bypass Factor ): là tỉ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua dàn
BF
+
Trong đó:
• GH : lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với dàn, nên vẫn có trạng thái của điểm hòa trộn H (kg/s)
• GH : lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh có trao đổi nhiệt ẩm với dàn
và đạt được trạng thái O (kg/s)
• G : tổng lưu lượng không khí qua dàn (kg/s)
Hệ số này được chọn theo bảng 4.22 của [1] ứng dụng cho ĐHKK văn phòng làm việc, ta được �BF = 0,1
4.2.5 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF : � hef
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF ( Effective Sensible Heat Factor ) �hef :
là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng
hef hef hef
hef aef ef
+
• Qhef : nhiệt hiện diệu dụng của phòng ERSH (kW)
Qhef = Qhf + �BFxQhN
• Qaef : nhiệt hiện diệu dụng của phòng ERSH (kW)
Qaef = Qaf + �BFxQaN
Tính toán cho phòng giám đốc
Qhef = Qhf + �BFx QhN = 3000 + 0,1x 297= 3029,7 (W)
Qaef = Qaf + �BFx QaN = 180 + 0,1x 1147,5= 294,75 (W)
4.2.6 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị : t s
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi Đường � ht cắt đườngφ
= 100% tại điểm S thì điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ ts là nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Trang 4theo bảng 4.24 của [1]
Xác định cho phòng giám đốc với tT= 240C, = 65%, ta có ts= 16,630C
Lưu lượng không khí qua dàn lạnh được xác định theo biểu thức:
1.2 ( ) (1 )
hef
T s BF
Q L
x t t x ε
=
Trong đó :
• L: lưu lượng không khí (m3/s)
• Qhef : nhiệt hiện hiệu dụng của phòng (kW)
• tT, tS : nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương
• �BF : hệ số đi vòng
Tính toán cho phòng giám đốc
4.3 Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp
Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng được giới thiệu trên hình 3.4, tính toàn sơ đồ một cấp được thực hiện theo các bước sau :
- Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hòa
do gió tươi mang vào
- Xác định tổng lượng nhiệt hiện
- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn
- Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hòa
- Xác định hệ số đi vòng
- Tính �hf, �ht, �hef
- Xác định các điểm : T (tT; φT), N (tN; φN), G (24oC; 50%);
- Qua T kẻ đường song song với G - �hef cắt φ = 100% tại S, ta xác định được nhiệt độ đọng sương ts
- Qua S kẻ đường song song với G - �ht cắt đường NT tại H, ta xác định được điểm hòa trộn H
- Qua T kẻ đường song song với G - �hf cắt đường SH tại O Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có V ≡ O là điểm thổi vào
Trang 5- Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào :
∆tVT = tT – tV [K]
∆tVT <10K : đạt yêu cầu vệ sinh
Nếu nhiệt độ thổi vào đạ yêu cầu, tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức :
1.2 ( ) (1 )
hef
T s BF
Q L
x t t x ε
=
Trong đó
• L: lưu lượng không khí (m3/s)
• Qhef : nhiệt hiện hiệu dụng của phòng (kW)
• tT, ts : nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương
• �BF : hệ số đi vòng
Lưu lượng không khí L cẩn thiết để dập nhiệt hiện và nhiệt ẩn của các
phòng điều hòa, đó cũng là lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi được hòa trộn
Từ lưu lượng không khí trên, ta tính được công suất lạnh cần thiết cho
từng tầng theo công thức:
Q = ρ xLx I − I kW
Với:
• ρ: khối lượng riêng của không khí , ρ = 1.2 kg/m3
• L: lưu lượng thể tích của không khí (m3/s)
Trang 6Tính toán cho phòng giám đốc
Từ đồ thị t-d ta xác định được IH, Iv cho phòng giám đốc: IH= 63 kJ/kg,
Iv= 49 kJ/kg
Các kết quả tính toán cho phòng giám đốc được trình bày ở dưới
Giám
Các kết quả tính toán cho công trình được trình bày ở dưới
Bảng hệ số
Tầng Phòng Qhf Qaf Qh Qa Qhef Qaef εhf εht εhef
Tầng
hầm
Ngân
phiếu 7,03 0,54 8,78 6,86 7,12 0,88 0,93 0,56 0,89
Vi tính 1,9 0,06 2,15 0,96 1,91 0,1 0,97 0,69 0,95 Server 1,35 0,06 1,57 0,86 1,36 0,1 0,96 0,65 0,93 Ngân
khố 1,89 0,06 2,11 0,86 1,9 0,1 0,97 0,71 0,95
Tầng
trệt
Sảnh 6 0,18 6,59 2,31 6,03 0,29 0,97 0,74 0,95 Tiếp tân 0,83 0,12 1,28 1,74 0,85 0,2 0,87 0,42 0,81 Thu
ngân 5,09 0,18 5,77 2,6 5,12 0,29 0,97 0,69 0,95 Chuyển
tiền 4 0,18 4,67 2,57 4,03 0,29 0,96 0,65 0,93 Họp 2,45 0,12 2,88 1,66 2,47 0,2 0,95 0,63 0,93 Trưởng
phòng
dịch vụ
0,77 0,06 0,99 0,86 0,78 0,1 0,93 0,54 0,89
Tầng
1
Giám
đốc 3 0,18 3,48 1,96 3,03 0,29 0,94 0,64 0,91 Phó 1,93 0,12 2,31 1,52 1,95 0,2 0,94 0,6 0,91
Trang 7đốc Thư kí 2,27 0,18 2,81 2,16 2,3 0,29 0,93 0,57 0,89 Nhân
viên tín
dụng
8,45 0,36 9,61 4,54 8,51 0,59 0,96 0,68 0,94
Tầng
2
Kế
toán-hành
chính
5,87 0,36 7,03 4,54 5,93 0,59 0,94 0,61 0,91
Kiểm
toán nội
bộ
1,56 0,06 1,73 0,68 1,57 0,1 0,96 0,72 0,94
Legal
complia
nce office
0,93 0,06 1,11 0,71 0,94 0,1 0,94 0,61 0,9
Lưu trữ 3,42 0,18 4,01 2,31 3,45 0,29 0,95 0,63 0,92 Lưu trữ
hành
chính
1,74 0,06 1,95 0,83 1,75 0,1 0,97 0,7 0,97
Lưu lượng không khí và công suất lạnh cần thiết
Tầng
hầm
Tầng
trệt
Tầng Trưởng
phòng dịch
Trang 8Phó giám
Nhân viên
Tầng
2
Kế
Kiểm toán
Legal
compliance
office
Lưu trữ