Tài liệu Chương 3a: Tính năng suất lạnh ppt

Riêng khu tầng hầm 1 hệ thang cuốn này không nằm trong không gian cần điều hòa phần đã được phân khu.. Áp dụng công thức 2-1 ta có bảng tính nhiệt do máy móc tỏa ra như sau: Bảng 3.1: Nh

Trang 1

CHƯƠNG 3: TÍNH NĂNG SUẤT LẠNH 3.1 Tính nhiệt thừa Q T

8 1

i

=

Trong đó QT là tổng nhiệt thừa và Qi là các nhiệt thành phần, kW

3.1.1 Nhiệt do máy móc thiết bị toả ra Q 1

Ở mỗi tầng đều có 2 thang cuốn (thuộc khu trục 5-9) để đi lên tầng trên, và từ tầng trên đi xuống Do cả động cơ và cơ cấu cơ khí đều nằm trong không gian điều

η

= (3-2) (theo (3-6) [1])

Trong đó N là công suất động cơ, kW và hiệu suất η tham khảo bảng 3.1[1] dựa vào giá trị công suất động cơ Riêng khu tầng hầm 1 hệ thang cuốn này không nằm trong không gian cần điều hòa (phần đã được phân khu) Áp dụng công thức (2-1) ta

có bảng tính nhiệt do máy móc tỏa ra như sau:

Bảng 3.1: Nhiệt tỏa ra từ động cơ điện Q11 , kW

Động cơ điện Khu vực

Trong trung tâm thương mại thường có hệ thống thông tin liên lạc, âm thanh…tất cả đều là các thiết bị điện Do không biết được số lượng cụ thể và công suất của các thiết bị đó, và giá trị này không lớn lắm nên ta có thể bỏ qua thành phần nhiệt tỏa ra từ thiết bị điện Q12

Vậy ta có bảng tổng kết giá trị Q1 cho các tầng như sau:

Bảng 3.2: Giá trị nhiệt tỏa ra từ máy móc, thiết bị điện Q1, kW

Tầng hầm 1

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

0

Tầng 1

Trục 1-5

16

0

16

Tầng 2-4

Trang 2

Trục 5-9 14.588 0 14.588

Tầng 5

Nhà hàng Siêu thị Thương mại

0

3.1.2 Nhiệt do đèn toả ra Q 2

Đối với trung tâm thương mại và nhà hàng người ta chủ yếu thường sử dụng đèn dây tóc loại đèn halogen Ánh sáng đèn halogen sẽ làm cho không gian được

ấm áp, hàng hóa hay thức ăn được thêm phần hấp dẫn, bắt mắt

Để tính nhiệt do đèn tỏa ra ta sẽ dùng công thức tổng quát:

3

2 dt .10s

Q =k q F − ,kW (3-3) (theo (3-12) và (3-15) [1]) Trong đó kđt là hệ số sủ dụng đồng thời; F là diện tích của các khu ở các tầng,

m2 và qs là công suất chiếu sang, W/m2 Theo bàng 2.2 ta có: khu thương mại

25

s

q = W/m2; khu siêu thị q s =33W/m2 và khu nhà hàng: q s =50 W/m2 Áp dụng công thức (3-3) ta sẽ tính được giá trị Q2 như trong bảng sau:

Bảng 3.3: Diện tích các tầng, m2

Diện tích, m2 Khu vực

Trục 1-5 Trục 5-9 Tầng hầm 1

23

24

642

185

433

332

495

Bảng 3.4: Giá trị nhiệt tỏa ra từ các nguồn sáng nhân tạo Q2, kW

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

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

0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

50

23

24

642

185

433

332

495

96.03

1.035 1.08 28.89 8.325 19.485 14.94 22.275

Trang 3

Tầng 1

Trục 1-5 Trục 5-9

0.9 0.9

25

866

920

40.185

19.485 20.7

Tầng 2-4

Trục 1-5

22.208

17.213 4.995

Tầng 5

0.9 0.9 0.9

50

33

25

765

222

732

57.488

34.425 6.593 16.47

3.1.3 Nhiệt do người toả ra Q 3

Theo bảng 3.5 [1], với loại hình hoạt động đi đứng chậm rãi trong khu thương mại cũng như khu siêu thị thì giá trị nhiệt toàn phần là 130W/người, với khu nhà hàng là 160W/người Nhiệt do người tỏa ra được tính như sau:

3

3 10

Q =n q − , kW (3-4) (theo (3-17) [1]) Trong đó n là số người có trong phòng và q là tổng nhiệt hiện, nhiệt ẩn do người tỏa

ra W/người Áp dụng công thức (3-4) ta có giá trị Q3 được tính như sau:

Bảng 3.5: Giá trị nhiệt Q’3, kW

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4

23

24

642

185

433

332

495

3

160

45.526

0.491 0.512 13.696 3.947 9.237 7.083 10.56

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

0.6 0.6

971

866

7

130

20.47

10.82 9.65

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

0.6 0.6

920

855

7

130

19.778

10.251 9.527

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

0.4 0.4 0.6

765

222

732

3

7

160

130

26.126

16.32 1.649 8.157

Lưu ý: với khu nhà hàng ở tầng hầm 1 và một phần ở tầng 5, do lượng nhiệt

ẩm tỏa ra từ các thức ăn, nên ta cần cộng thêm 20W (10W nhiệt hiện, 10W nhiệt ẩn) cho mỗi người, cụ thể như sau:

Trang 4

Bảng 3.6: Nhiệt bổ sung Q3bs, kW

người/m2 Số người Nhiệt bổ sung W/người Q3bs

kW

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

23

24

642

185

433

332

495

3

8

214

62

144

111

165

20

14.24

0.16 0.16 4.28 1.24 2.88 2.22 3.3

Tầng 5

Vậy ta có bảng tổng kết giá trị Q3 như sau:

Bảng 3.7: Giá trị nhiệt tỏa ra từ hoạt động của con người Q3, kW

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

0.491 0.512 13.696 3.947 9.237 7.083 10.56

0.16 0.16 4.28 1.24 2.88 2.22 3.3

59.766

0.651 0.672 17.976 5.187 12.117 9.303 13.86

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

10.82 9.65

0

20.47

10.82 9.65

Tầng 2-4

Trục 1-5

19.778

10.251 9.527

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

16.32 1.649 8.157

5.1

0

31.226

21.42 1.649 8.157

3.1.4 Nhiệt do sản phẩm mang vào Q 4 , nhiệt tỏa ra từ các bề mặt thiết bị nhiệt Q 5

Ta xem như trong khu thương mại cũng như nhà hàng, siêu thị không có các thành phần nguồn nhiệt này, nên Q4 =Q5 =0kW

Trang 5

3.1.5 Nhiệt do bức xạ mặt trời mang vào phòng Q 6

a) Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q 61

Trong công trình này ta sử dụng kính thường, loại kính chống nắng màu đồng nàu dày 12mm có αK =0,74;ρK =0,05;τK =0, 21;εK =0,58, bên trong không có rèm

che Ta có công thức:

'

61 k .c ds mm .kh K m

Q =F Rε ε ε ε ε ε , W (3-5) (theo (3-23) [1]) Với:

¾ Fk diện tích bề mặt kính; khung kim loại thì Fk=F’ (F’ diện tích kính và khung)

¾ R: nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính vào phòng, lấy R tương ứng với giá trị

Rmax trong bảng 3.10 [1] Thành phố Hồ Chí Minh thuộc 100 vĩ Bắc, tra bảng

ta có: RmaxBac = 158;RmaxNam= 378;RmaxDong = 517;RmaxTay = 517W/m2

¾ ε : hệ số tính đến độ cao H so với mực nước biển, bỏ qua ảnh hưởng của cao c

độ công trình so với mực nước biển (H=0) nên lấy ε bằng 1 c

1 0,023

1000

c

H

¾ ε : hệ số xét tới ảnh hưởng của nhiệt độ đọng sương và nhiệt độ 20ds 0C

20

1 0,13

10

s ds

t

Với t N = 32 ; 0C ϕN = 80% ta có t s 280C Vậy

1 0,13 20 1 0,1328 20 0.896

s ds

t

¾ ε : hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù Xem trời không mây nên mm εmm =1

¾ ε : hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính Khung kim loại kh εkh =1,17

¾ ε : hệ số kính, phụ thuộc vào màu sắc và loại kính, tra bảng 3.7 [1] K εK =0,58

¾ ε : hệ số mặt trời Không có rèm che nên m εm =1

Chọn thời gian hoạt động của trung tâm thương mại từ 8h sáng đến 10h tối, khối lượng tính cho 1 đơn vị diện tích là 500kg/m2, tra bảng 3.12 [1] ta có giá trị hệ

số tức thời của lượng bức xạ mặt trời xâm nhập qua cửa kính khi không có rèm che bên trong của một số hướng như sau: nt max Bắc = 0,8 (lúc 5h chiều), nt max Nam = 0,39 (lúc 9h sáng), nt max Tây = 0,51 (lúc 6h chiều) và nt max Đ6ng = 0,51 (lúc 12h trưa)

Tham khảo các bảng giá trị về cấu trúc bao của công trình theo các hướng trong chương 1 (từ bảng 1.3 đến bảng 1.6) ta có bảng tổng kết về diện tích kính nằm trong không gian cần điều hòa theo các hướng của các tầng như sau:

Trang 6

Bảng 3.8: Diện tích kính theo các hướng của các tầng, m2

Khu vực

Áp dụng công thức (3-23) ta tính được giá trị bức xạ mặt trời thực tế xâm nhập vào cấu trúc ở các hướng như trong các bảng dưới đây:

Bảng 3.9: Nhiệt bức xạ mặt trời theo hướng Bắc ở các tầng, kW

R W/m2 εc ε ds εmm εkh ε K ε m

Bảng 3.10: Nhiệt bức xạ mặt trời theo hướng Nam ở các tầng, kW

R W/m2 εc ε ds εmm εkh ε K ε m

Trục 1-4 Trục 5-9 Tầng 1 0.39 87.395 31.43 378 1 0.896 1 1.17 0.58 1 7.834 2.817 Tầng 2-4 0.39 82.65 97.66 378 1 0.896 1 1.17 0.58 1 7.408 8.754 Tầng 5 0.39 82.65 97.66 378 1 0.896 1 1.17 0.58 1 7.408 8.754

Bảng 3.11: Nhiệt bức xạ mặt trời theo hướng Tây ở các tầng, kW

Fk, m2

Trục A-F

R W/m2 εc ε ds εmm ε kh ε K ε Q'm 61Tây

kW

Bảng 3.12: Nhiệt bức xạ mặt trời theo hướng Đông ở các tầng, kW

Fk, m2

Trục F-A

R W/m2 εc ε ds εmm ε kh ε K ε Q'm 61Đông

kW

Vậy ta có tổng thành phần nhiệt bức xạ qua cửa kính của các tầng như trong bảng sau:

Trang 7

Bảng 3.13: Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính ở các tầng (trục 1-5 và trục 5-9) Q’61, kW

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

4.322 4.322

7.834 2.817

13.771

0

0 13.085

46.151

25.927 20.224

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9

4.322 4.322

7.048 8.754

12.915

0

0 12.915

50.276

24.285 25.991

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Trục 5-9

0 8.645

0

7.408

0 8.754

12.915

0

0 12.915

50.637

20.323 8.645 21.669

b) Nhiệt do bức xạ mặt trời và truyền nhiệt qua trần mái Q 62

Ta có công thức tính nhiệt bức xạ qua mái:

62 m

Q =F kϕ Δt, W (3-8) (theo (3-29) [1]) Trong đó:

¾ Δ =t t TD−t T: độ chênh nhiệt độ tương đương; s. xn

TD T

N

R

α

¾ ϕ : hệ số màu của mái, chọn m ϕm=1

Và công thức tính nhiệt truyền qua mái:

81

Q =k FϕΔt (3-10) (theo (3-39) [1]) Trong đó:

¾ Δt: độ chênh nhiệt độ giữa bên ngoài và trong phòng Δ =t t N −t T

¾ ϕ: hệ số phụ thuộc vào vị trí của kết cấu bao che đối với không khí bên ngoài,

1

ϕ=

Kết hợp 2 công thức (3-9 và 3-10) ta có công thức tính nhiệt do bức xạ mặt trời và nhiệt truyền qua trần mái do chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài phòng như sau:

Q =F k tΔ , W (3-11) Trong đó:

¾ F: diện tích mái, m2 Lấy diện tích mái đúng bằng diện tích của các khu ở tầng 5

¾ k: hệ số truyền nhiệt qua mái, W/m2K Trên tầng 5 là sân thượng, xem cấu tạo

nhiệtλ1 =0,07W/m.K; kế đến là lớp gạch cách nhiệt dàyδ2 =50mm có hệ số dẫn nhiệtλ2 =0,14W/m.K; kế đến là lớp vữa ximăng dàyδ3 =5mm có hệ số dẫn nhiệtλ3=0,8W/m.K, kế đến là sàn bêtông cốt thép dàyδ4 =200mm có hệ

Trang 8

số dẫn nhiệtλ4 =1,33W/m.K; kế đến là lớp đệm không khí dàyδ5 =950mm có

hệ số dẫn nhiệtλ5 =0,0267W/m.K (lấy không khí khô ở nhiệt độ 300C) và cuối cùng là lớp thạch cao dàyδ6 =10 có hệ số dẫn nhiệtλ6 =0,233W/m.K (xem hình) Tất cả các giá trị hệ số dẫn nhiệtλ của vật liệu cấu tạo nên sàn sân thượng đều được tham khảo theo các vật liệu có, hoặc tương đương ở các bảng 3.19 [1], PL-7 và PL-8 [1]

Hình 3.1: Cấu tạo sàn sân thượng

Ta có hệ số truyền nhiệt qua sàn sân thượng như sau:

0

1

1 i 1

i

k

= =

2K (3-12) (theo (3-40) [1])

1 0.003 0.05 0.005 0.2 0.95 0.01 1

10 0.07 0.14 0.8 1.33 0.0267 0.233 20

k=

N T

N

R

α

¾ ε : hệ số hấp thụ của mái, phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạng s thái bề mặt Chọn bề mặt là fibrô ximăng mới, màu trắng tra bảng 3.13 [1] được εs =0, 42

¾ αN =20 W/m2K

¾ Rxn tính giống giá trị Rn:

0,88

xn

R

vào phòng Với các giá trị bức xạ qua kính theo các hướng như trình bày ở phần tính Q61 thì lấy R = Rmax = RTây,Đông = 517W/m2

0,88 0,88

xn

R

20

s N

N T

N

R

α

Áp dụng công thức trên ta tính được lượng nhiệt do bức xạ và truyền nhiệt qua sàn sân thượng như trong bảng sau:

Trang 9

Bảng 3.14: Nhiệt do bức xạ và truyền nhiệt qua sàn sân thượng tới tầng 5 Q62, kW

3.1.6 Nhiệt do lọt không khí và do cấp khí tươi vào phòng Q 7

Như đã trình bày trong phần tính nhiệt thừa, ngoài nhiệt do không khí lọt qua kết cấu bao che, lượng không khí tươi cấp cho phòng cũng gây nên một phần tổn thất nhiệt đáng kể Tuy nhiên do ta phân chia cấu trúc công trình thành 2 khu từ trục 1-5 và từ trục 5-9 để tính tải, và cửa chính ra vào nằm ở tầng 1, thuộc khu trục 1-5, nên chỉ tính thành phần nhiệt do gió tươi và gió lọt cho tầng 1 với diện tích thuộc khu trục 1-5, khu còn lại trục 5-9 của tầng 1 và các khu của tầng 2-5 và tầng hầm do không có cửa ra vào thông với không khí bên ngoài nên chỉ tính thành phần nhiệt do

gió lọt Thường thì trong các siêu thị có gắn các quạt màn chắn gió air curtain

nhưng trong luận văn này ta vẫn tính thành phần gió lọt do ra vào cửa

Thành phần nhiệt Q7 tính như sau:

7h 0,335.( N T) 0,335.( N T) .c ql 1, 2 .(p N T)

(theo (3-32) (3-36) [1] và (4-21) [4])

7a 0,84.( N T) 0,84.( N T) .c ql 3 .(p N T)

(theo (3-33) (3-37) [1] và (4-22) [4]) Trong đó:

¾ V: thể tích phòng, m3

¾ ξ : hệ số kinh nghiệm, tra bảng 3.14 [1]

¾ nql: số lượt người qua lại trong 1 giờ Chọn n=50 người/h

¾ Vc: lượng không khí lọt qua cửa khi 1 người đi qua, với n=50người/h và cửa xoay ⇒Vc=0.8 m3/người tra bảng 3.15 [1]

¾ Điều kiện trong nhà: t T = 22 0Cvà ϕT =60% ⇒d T =9,89g/kgkkk

¾ Điều kiện ngoài trời (tầng 1 đến 5) t N = 32 0CvàϕN =80%⇒d N =24, 28g/kgkkk

¾ Điều kiện ngoài trời (tầng hầm 1) t N = 30 0CvàϕN =80%⇒d N =21,58g/kgkkk

¾ np là số người trong phòng

¾ l: lưu lượng không khí tươi cần cung cấp cho 1 người trong một đơn vị thời gian, theo phần lựa chọn thông số thiết kế ở chương 2 bảng 2.3 ta lấy l= 6l/s.người đối với khu nhà hàng và siêu thị, lấy l= 5l/s.người đối với khu thương mại

Trang 10

Bảng 3.15: Thể tích phòng V và thông số kinh nghiệm ξ

Tầng 1

971

866

3.9 3.9

3786.9 3377.4

0.35 0.35

Tầng 2-4

Trục 1-5

Tầng 5

Nhà hàng+siêu thị

Thương mại

987

732

3.3 3.3

3257.1 2415.6

0.35 0.403

Áp dụng công thức trên ta lần lượt tính được giá trị Q7h và Q7a như sau:

Bảng 3.16: Giá trị Q7h cho các tầng, kW

0C 0tC T mV 3 ξ Vc

m3/ng ng/h nq ng np l/s.ng Vk QkW 7h

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

30

22

94.8 90.85 2535.9 730.75 1710.35 1311.4 1955.25

0.7 0.7 0.396 0.577 0.466 0.519 0.427

0

8

214

62

144

111

165

6

51.379

0.639 0.631 15.018 4.701 10.43 8.218 11.742

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9

32

22

3786.9 3377.4

0.35 0.35

0.8

0

50

0

139

124

5

24.314

12.914 11.4

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9 32 32 22 22 2821.5 3036 0.35 0.37 0 0 0 0 131 122 5 5

22.237

11.42 10.817

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

32

22

2524.5 732.6 2415.6

0.39 0.58 0.403

0

255

32

105

6

5

34.562

21.658 3.343 9.561

Trang 11

Bảng 3.17: Giá trị Q7a cho các tầng, kW

m3/ng ng/h nq ng np l/s.ngườiVk QkW 7a

Tầng hầm 1

Khu Fastfood

Khu Cake

Khu 1

Khu 2

Khu 3

Khu 4

Khu 5

21.58 21.58 21.58 21.58 21.58 21.58 21.58

9.89 9.89 9.89 9.89 9.89 9.89 9.89

94.8 90.85 2535.9 730.75 1710.35 1311.4 1955.25

0.7 0.7 0.396 0.577 0.466 0.519 0.427

0

8

214

62

144

111

165

6

187.805

2.335 2.308 54.891 17.186 38.127 30.04 42.918

Tầng 1

Trục 1-5

Trục 5-9 24.2824.28 9.89 9.89 3786.9 3377.4 0.35 0.35 0.8 0 50 0 139 124 5 5

87.562

46.508 41.054

Tầng 2-4

Trục 1-5

Trục 5-9 24.2824.28 9.89 9.89 2821.5 3036 0.35 0.37 0 0 0 0 131 122 5 5

80.074

41.121 38.953

Tầng 5

Nhà hàng

Siêu thị

Thương mại

24.28 24.28 24.28

9.89 9.89 9.89

2524.5 732.6 2415.6

0.39 0.58 0.403

0

255

32

105

6

5

124.425

77.951 12.043 34.431 Vậy giá trị Q7 cho các phòng là: Q7 =Q7h+Q7a(3-16) (theo (3-34) [1])

Bảng 3.18: Giá trị Q7 tính được cho các phòng

Tầng hầm 1

51.379

0.639 0.631 15.018 4.701 10.43 8.218 11.742

187.805

2.335 2.308 54.891 17.186 38.127 30.04 42.918

239.184

2.974 2.939 69.909 21.887 48.557 38.258 54.66

Tầng 1

24.314

12.914 11.4

87.562

46.508 41.054

111.876

59.422 52.454

Tầng 2-4

22.237

11.42 10.817

80.074

41.121 38.953

102.311

52.541 49.77

Tầng 5

34.562

21.658 3.343 9.561

124.425

77.951 12.043 34.431

158.987

99.609 15.386 43.992

Tiêu đề	Tính năng suất lạnh
Tác giả	Phạm Hữu Tôm, Đặng Thế Vinh
Người hướng dẫn	GVHD. Nguyễn Thị Tâm Thanh
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	248,53 KB