Tài liệu Chương 3b: Tính năng suất lạnh pdf

3.2.2 Ẩm bay hơi từ các sản phẩm W 2 và ẩm do hơi nước nóng mang vào W 4 Trong công trình này do không có sản phẩm ướt đưa vào phòng, và lượng hơi nóng rò rỉ từ các nồi nấu trong các khu

Chương 3: Tính năng suất lạnh Trang 37 3.2 Tính ẩm thừa W T

Ta có công thức tổng quát tính ẩm thừa:

4 1

i

=

=∑ + + , kg/s (3-19) (theo (3-48) [1]) Trong đó Wi là các ẩm thành phần, QN và QC là thành phần ẩm do gió tươi và không khí lọt vào phòng, kg/s

3.2.1 Ẩm thừa do người toả ra W 1

3

3600

n

g

W =n − , kg/s (3-20) (theo (3-44) [1]) Trong đó:

¾ n: số người trong phòng, tính theo phân bố m2/người

¾ gn: lượng ẩm 1 người toả ra trong một đơn vị thời gian, phụ thuộc cường độ lao động của con người và nhiệt độ phòng, tham khảo bảng 3.21[1] Với khu thương mại thuộc loại hình lao động nhẹ, khu nhà hàng ta xem thuộc loại hình phòng ăn và nhiệt độ phòng là 220C ta sẽ có giá trị gn cho khu thương mại+siêu thị, khu ẩm thực tầng 5 và khu nhà hàng ở tầng hầm 1 lần lượt như sau: gn=91g/h.người, gn=122,4g/h.người, gn=122,4g/h.người

Áp dụng công thức trên ta sẽ tính được thành phần ẩm thừa do người tỏa ra như trình bày trong bảng sau:

Bảng 3.27: Ẩm thừa do người tỏa ra W1, kg/s Khu vực Số người gn, g/h.người W1, kgẩm/s

Tầng hầm 1

Khu Fastfood Khu Cake Khu 1 Khu 2 Khu 3 Khu 4 Khu 5

8

8

214

62

144

111

165

122,4 122,4 122,4 122,4 122,4 122,4 122,4

0,024208

0,000272 0,000272 0,007276 0,002108 0,004896 0,003774 0,00561

Tầng 1

Trục 1-5 Trục 5-9

139

124

91

91

0,006648056

0,003513611 0,003134444

Tầng 2-4

Trục 1-5 Trục 5-9

131

122

91

91

0,006395278

0,003311389 0,003083889

Tầng 5

Nhà hàng Siêu thị Thương mại

255

32

105

122,4

91

91

0,012133056

0,00867 0,000808889 0,002654167

3.2.2 Ẩm bay hơi từ các sản phẩm W 2 và ẩm do hơi nước nóng mang vào W 4

Trong công trình này do không có sản phẩm ướt đưa vào phòng, và lượng hơi nóng rò rỉ từ các nồi nấu trong các khu ẩm thực, nhà hàng là không đáng kể và khó xác định nên ta có thể bỏ qua hai thành phần trên: W2 =W4 =0kg/s

3.2.3 Ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W 3

Công thức tính lượng ẩm bay hơi do sàn bi ướt như sau:

3 0,006 .(s T u)

W = F t −t , kg/s (3-21) (theo (3-46) [1]) Trong đó:

¾ tư: nhiệt độ nhiệt kế ướt ứng với nhiệt độ trong phòng, 0C

¾ Fs: diện tích sàn bị ướt, m2

Tuy nhiên việc lau sàn nhà để giữ cho khu thương mại được sạch sẽ chỉ mang tính tức thời và không đồng nhất, diện tích sàn được lau thường thay đổi và rất mau khô nên lượng ẩm bay hơi này không đáng kể so với những môi trường làm việc thường xuyên bị ướt khác như khu giặt ủi, các kho chế biến thủy hải sản… nên có thể xem W3 =0kg/s

3.2.4 Ẩm do gió tươi Q N và gió lọt Q C

Lượng ẩm do gió tươi và gió lọt thoát ra được tính theo công thức:

C C N T

Q =G d −d , kg/s (3-22) (theo (4-21) [4])

N N N T

Q =G d −d , kg/s (3-23) (theo (4-22) [4])

Trong đó:

¾ dN và dT dung ẩm của không khí ngoài trời và trong phòng Với tầng 1-5 thì

0,02428

N

d = kgẩm/kgkkk, d T =0,00989 kgẩm/kgkkk; với tầng hầm 1 thì

0,02158

N

d = kgẩm/kgkkk, d T =0,00989kgẩm/kgkkk

¾ GC: lượng không khí lọt qua khi 1 người ra vào cửa G C =V n C .C ρ, kg/h (3-24) (theo (3-35) [1]) Với số người ra vào cửa đã chọn nc=50người/h và lượng khí lọt qua cửa xoay là Vc=0,8m3/người ta có giá trị GC là: 0,8.50.1, 2 0,0133

3600

C

¾ GN: khí tươi cần cấp cho số người n trong phòng .

3600

k N

V

G =nρ , kgkkk/s (3-25) (theo (5-2)[1]) Lượng khí tươi cấp cho một người trong một đơn vị thời gian cho khu thương mại là V k=5l/s=18m3/h.người, cho khu nhà hàng là

k

V =6l/s=21,618m3/h.người

Bảng tính lượng khí tươi cần cấp cho số người trong mỗi tầng như sau:

Chương 3: Tính năng suất lạnh Trang 39

Bảng 3.28: Lượng khí tươi cần cấp GN, kg/s Khu vực Số người ρ, kg/m3 Vk, m3/h.người GN, kgkkk/s

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

8

8

214

62

144

111

165

1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

21,6 21,6 21,6 21,6 21,6 21,6 21,6

5,127

0,058 0,058 1,541 0,446 1,037 0,799 1,188

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9 139 124 1,2 1,2 18 18

1,578

0,834 0,744

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9 131 122 1,2 1,2 18 18

1,518

0,786 0,732

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

255

32

105

1,2 1,2 1,2

21,6

18

18

2,658

1,836 0,192 0,63 Vậy ta có bảng tính lượng ẩm do gió lọt qua cửa ra vào (khu 5-9 tầng 1) và gió tươi (cho tất cả các tầng) như sau:

Bảng 3.29: Ẩm sinh ra do gió tươi QN và gió lọt QC, kgẩm/s Khu vực GC

kgkkk/s

GN kgkkk/s

dN kgẩm/kgkkk

dT kgẩm/kgkkk

QC kgẩm/s

QN kgẩm/s

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

0

0

0

0

0

0

0

0,058 0,058 1,541 0,446 1,037 0,799 1,188

0.02158 0.02158 0.02158 0.02158 0.02158 0.02158 0.02158

0,00989 0,00989 0,00989 0,00989 0,00989 0,00989 0,00989

0

0

0

0

0

0

0

0,05993463

0,00067802 0,00067802 0,01801429 0,00521374 0,01212253 0,00934031 0,01388772

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

0 0,0133

0,834 0,744

0,02428 0,02428

0,00989 0,00989

0 0,000191387

0,02270742

0,01200126 0,01070616

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

0

0

0,786 0,732

0,02428 0,02428

0,00989 0,00989

0

0

0,02184402

0,01131054 0,01053348

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

0

0

0

1,836 0,192 0,63

0,02428 0,02428 0,02428

0,00989 0,00989 0,00989

0

0

0

0,03824862

0,02642004 0,00276288 0,0090657

Ta có bảng tổng kết ẩm thừa như sau:

Bảng 3.30: Bảng tổng kết các thành phần ẩm thừa, kgẩm/s

Khu vực kgẩm/s W1 kgẩm/s W2 kgẩm/sW3 kgẩm/sW4 kgẩm/s QC kgẩm/s QN Tổng Wkgẩm/s T

Hầm 1

Fastfood

Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

0,024208

0,000272 0,000272 0,007276 0,002108 0,004896 0,003774 0,00561

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,05993463

0,00067802 0,00067802 0,01801429 0,00521374 0,01212253 0,00934031 0,01388772

0,08414263

0,00095002 0,00095002 0,02529029 0,00732174 0,01701853 0,01311431 0,01949772

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

0,006648056

0,003513611

0,003134444

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,000191387

0 0,000191387

0,02270742

0,01200126 0,01070616

0,029546862

0,015514871 0,014031991

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

0,006395278

0,003311389

0,003083889

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,02184402

0,01131054 0,01053348

0,028239298

0,014621929 0,013617369

Tầng 5

Nh.hàng

Siêu thị

Th.mại

0,012133056

0,00867 0,000808889

0,002654167

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,03824862

0,02642004 0,00276288 0,0090657

0,050381676

0,03509004 0,003571769 0,011719867

ƒ W1: ẩm thừa sinh ra từ hoạt động của con người

ƒ W2: ẩm bay hơi từ các sản phẩm

ƒ W3: ẩm bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm

ƒ W4: ẩm do hơi nước nóng mang vào

ƒ QC: ẩm do không khí lọt qua cửa ra vào

ƒ QN: ẩm do cấp gió tươi cho người trong phòng điều hòa

3.3 Xác định các điểm nút trên đồ thị

Để tận dụng nhiệt của không khí thải, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng, và tiết kiệm điện năng, ta chọn sơ đồ điều hoà không khí một cấp Các bước xác định các điểm nút trên đồ thị không khí ẩm I-d tiến hành như sau:

Chương 3: Tính năng suất lạnh Trang 41

Hình 3.4: Sơ đồ tuần hoàn một cấp

™ Xác định hệ số của tia quá trình thay đổi trạng thái không khí sau khi thổi vào phòng từ điểm V nhận nhiệt thừa và ẩm thừa để thành điểm T:

4.187

T

kcal/kg (3-26) (theo (5.1) [1]) Với QT (kW); WT (kgẩm/s)

Bảng 3.31: Giá trị hệ số tia quá trình ε T Khu vực Tổng QT

kW Ẩm thừa Wkgẩm/s T

Hệ số ε T kcal/kg

Tầng hầm 1

Fastfood Cake Khu 1 Khu 2 Khu 3 Khu 4 Khu 5

436,26

4,98 4,997 127,832 39,378 89,509 69,698

99,866

0,08414263

0,00095002 0,00095002 0,02529029 0,00732174 0,01701853 0,01311431 0,01949772

1238

1252

1256

1207

1285

1256

1269

1223

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

237,191

116,53

120,661

0,029546862

0,015514871 0,014031991

1917

1794

2054

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

209,743

104,581

105,132

0,028239298

0,014621929 0,013617369

1774

1708

1844

Tầng 5

Nhà hàng Siêu thị

Thương mại

299,394

176,459 32,515

90,976

0,050381676

0,03509004 0,003571769 0,011719867

1419

1201

2174

1854 Qua các bảng tính trên ta thấy giá trị ε nằm từ 1200-2000kcal/kg, sự thay đổi T này là không đáng kể trong việc xác định thông số điểm O Để đơn giản và dễ thể hiện bằng đồ thị I-d ta chỉ xét trường hợp hệ số tia quá trình kεT =2000kcal/kg

Hình 3.5: Đồ thị I-d xác định thông số điểm O

™ Các điểm thông số ban đầu:

- Tầng 1-5: N t( N = 32 0C,ϕN = 80%); (T t T = 22 0C,ϕT = 60%)

- Tầng hầm 1: N t(N = 30 0C,ϕN = 80%); (T t T = 22 0C,ϕT = 60%)

™ Điểm V ≡Olà giao của đường song song với T

T T

Q W

ε = đi qua điểm T và đường

0 95%

ϕ = Sử dụng đồ thị, từ T kẻ đường song song vớiεT =2000kcal/kg và cắt đường ϕ0 =95% tại điểm V ta được thông số điểm V như sau:

0

12 ; 8,1 / ; 33, 49 /

™ Nhiệt độ không khí vào phòng phải thoả mãn điều kiện vệ sinh

0

10 22 10 12

t ≥ − = −t a t = − = C(3-27) (theo (5-1) [1])

™ GN: lưu lượng gió tươi cần cung cấp theo điều kiện vệ sinh tính trong bảng sau, kg/s

Chương 3: Tính năng suất lạnh Trang 43

, / 3600

k

V

G =nρ kg s(áp dụng công thức (3-25)) Bảng 3.31: Lượng khí tươi GN cần cấp cho các phòng Khu vực Số người ρ, kg/m3 Vk, m3/h.người GN, kgkkk/s

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

8

8

214

62

144

111

165

1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2

21,6 21,6 21,6 21,6 21,6 21,6 21,6

5,127

0,058 0,058 1,541 0,446 1,037 0,799 1,188

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9 139 124 1,2 1,2 18 18

1,578

0,834 0,744

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

131

122

1,2 1,2

18

18

1,518

0,786 0,732

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

255

32

105

1,2 1,2 1,2

21,6

18

18

2,658

1,836 0,192 0,63

™ C là điểm hòa trộn không khí giữa không khí ngoài trời và không khí tái tuần hoàn Nối CO ta được quá trình xử lí không khí

™ G: lưu lượng gió tổng tuần hoàn qua thiết bị xử lí được tính trong bảng sau, kg/s:

T

T V

Q G

=

− , kg/s (3-28) (theo (5-13) [1])

Bảng 3.32: Năng suất gió cấp vào các phòng G, kg/s Khu vực QT, kW I T, kJ/kg I V , kJ/kg G, kg/s

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

436,26

4,98 4,997 127,832 39,378 89,509 69,698 99,866

47,27 47,27 47,27 47,27 47,27 47,27 47,27

33,49 33,49 33,49 33,49 33,49 33,49 33,49

31,66

0,361 0,363 9,277 2,858 6,496 5,058

7,247

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

237,191

116,53 120,661 47,27 47,27 33,49 33,49

17,212

8,456

8,756 Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

209,743

104,581 105,132

47,27 47,27

33,49 33,49

15,218

7,589

7,629 Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

299,394

176,459 32,515

90,976

47,27 47,27 47,27

33,49 33,49 33,49

21,767

12,805 2,36

6,602

™ Điểm hoà trộn C nằm trên đoạn NT và được xác định theo tỉ lệ:

TC

− (3-29) (theo (5-12) [1])

Tỉ lệ hòa trộn điểm C (%) cho các phòng như sau:

Bảng 3.33: Tỉ lệ hòa trộn và thông số điểm hòa trộn C ở các phòng

Khu vực G, kg/s GN,kg/s Tỉ lệ hoà trộn,% IC, kJ/kg dC, g ẩm/s

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

0,361 0,363 9,277 2,858 6,496 5,058 7,247

0,058 0,058 1,541 0,446 1,037 0,799 1,188

19

19

20

18

19

19

20

54,43 54,43 54,43 54,43 54,43 54,43 54,43

12

12

12

12

12

12

12

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

8,456 8,756

0,834 0,744

11

9

52,33 52,33

11,2 11,2

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

7,859 7,629

0,786 0,732

11

11

52,33 52,33

11,2 11,2

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

12,805 2,36 6,602

1,836 0,192 0,63

17

9

11

52,33 52,33 52,33

11,2 11,2 11,2 Chú ý:

- Vì đây là điều hoà tiện nghi, tức cung cấp sự thoải mái cho môi trường trong

đó con người hoạt động là chủ yếu, tỉ lệ hoà trộn tối thiểu là 10%, nên các phòng có

tỉ lệ hòa trộn nhỏ hơn 10% ta sẽ lấy bằng 10% (tức sẽ tăng lượng gió tươi lên)

- Các tỉ lệ hoà trộn theo bảng trên không chênh lệch nhau nhiều lắm, nên để đơn giản trong quá trình tính toán, các giá trị trên 17% ta lấy bằng 20%, các giá trị dưới 11% ta lấy bằng 10% Giá trị IC và dC trong bảng trên tương ứng với điểm hòa

Chương 3: Tính năng suất lạnh Trang 45

trộn có tỉ lệ bằng 20% và 10%

- Vì điều kiện nhiệt độ ngoài trời đối với tầng hầm 1 ta đã giả thiết

làN t(N = 30 0C,ϕN = 80%) nên giá trị IC và dC với tầng hầm 1 sẽ khác với giá trị IC và

dC của tầng 1-5 (điều kiện không khí trong phòng không đổi)

3.4 Xác định năng suất các thiết bị

¾ Lưu lượng gió hồi: GT = G – GN, kg/s (3-30) (theo (5-15) [1])

¾ Công suất lạnh của thiết bị xử lý không khí:

0

0 ( 0) C

T V

−

− , kW (3-31) (theo (5-16) [1])

¾ Năng suất làm khô thiết bị xử lí: 0

T V

−

− , kg/s (3-32) (theo

(5-17) [1])

Áp dụng các công thức trên, lập bảng tính toán ta được các giá trị như trong bảng sau:

Bảng 3.34: Năng suất các thiết bị ở các tầng Khu vực G

kg/s

GN kg/s

IC kJ/kg

dC gẩm/s

Io kJ/kg

do gẩm/s

GT kg/s

Qo

kW

Wo kgẩm/s

Tầng hầm 1

Fastfood

Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

0,361 0,363 9,277 2,858 6,496 5,058 7,247

0,058 0,058 1,541 0,446 1,037 0,799 1,188

54,43 54,43 54,43 54,43 54,43 54,43 54,43

12

12

12

12

12

12

12

33,49 33,49 33,49 33,49 33,49 33,49 33,49

8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1 8,1

0,303 0,305 7,736 2,412 5,459 4,259 6,059

662,96

7,559 7,601 194.26 59,847 136,026 105,915 151,752

123,473

1,408 1,416 36,18 11,146 25,334 19,726 28,263

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

8,456 8,756

0,834 0,744

52,33 52,33

11,2 11,2

33,49 33,49

8,1 8,1

7,622 8,012

324,274

159,311 164,963

53,358

26,214 27,144

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

7,589 7,629

0,786 0,732

52,33 52,33

11,2 11,2

33,49 33,49

8,1 8,1

6,803 6,897

286,707

142,977 143,73

47,176

23,526 23,65

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

12,805 2,36 6,602

1,836 0,192 0,63

52,33 52,33 52,33

11,2 11,2 11,2

33,49 33,49 33,49

8,1 8,1 8,1

10,969 2,168 5,972

410,09

241,246 44,462 124,382

67,478

39,696 7,316 20,466 Vậy ta có bảng tổng kết về diện tích, cao trần, nhiệt thừa, ẩm thừa, lượng gió tổng tuần hoàn, công suất lạnh và năng suất làm khô ở các tầng như sau:

Bảng 3.35: Bảng tổng kết một số giá trị ở các tầng

Khu vực mS 2 H

m

QT

kW

WT

g/s

G kg/s

Qo

kW

Wo

kg/s

Q0 chọn máy

kW

Hầm 1

Fastfood

Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

24

23

642

185

433

332

495

3,95 3,95 3,95 3,95 3,95 3,95 3,95

436,26

4,98 4,997 127,832 39,378 89,509 69,698 99,866

84,14263

0,95002 0,95002 25,29029 7,32174 17,01853 13,11431 19,49772

31,66

0,361 0,363 9,277 2,858 6,496 5,058 7,247

662,96

7,559 7,601 194.26 59,847 136,026 105,915 151,752

123,473

1,408 1,416 36,18 11,146 25,334 19,726 28,263 Fas

4+1/2khu 5: 318kW

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

971

866

3.9 3.9

237,191

116,53 120,661

29,546862

15,514871 14,031991

17,212

8,456 8,756

324,274

159,311 164,963

53,358

26,214 27,144 Trục

160kW Trục

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

920

855

3.3 3.3

209,743

104,581 105,132

28,239298

14,621929 13,617369

15,218

7,589 7,629

286,707

142,977 143,73

47,176

23,526 23,65 Trục

143kW Trục

Tầng 5

Nh hàng

Siêu thị

Th mại

765

222

732

3.3 3.3 3.3

299,394

176,459 32,515 90,976

50,381676

35,09004 3,571769 11,719867

21,767

12,805 2,36 6,602

410,09

241,246 44,462 124,382

67,478

39,696 7,316 20,466

Để kiểm tra tải lạnh có nằm trong khoảng giá trị thích hợp không ta tiến hành tính giá trị công suất lạnh trên một đơn vị diện tích (thường là W/m2) và so sánh với các giá trị kinh nghiệm trong một số tài liệu tham khảo Trong tài liệu tham khảo [2]

“HVAC Equations Data Rules of Thumb của McGraw-Hill” ta có các giá trị định

hướng trong tính toán công suất lạnh như sau:

Bảng 3.36: Định hướng về giá trị công suất lạnh trên một đơn vị diện tích