TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Điều hòa không khí
Điều hòa không khí là quá trình điều chỉnh và duy trì các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch và sự lưu thông của không khí trong một không gian nhất định, nhằm tạo ra môi trường thoải mái và dễ chịu.
- Nhiệt độ: nhiệt độ của không khí được điều chỉnh bởi sự gia nhiệt hoặc làm mát không khí
Độ ẩm không khí, hay lượng hơi nước trong không khí, có thể được điều chỉnh thông qua quá trình gia ẩm hoặc khử ẩm, nhằm tạo ra môi trường sống thoải mái và lành mạnh.
Độ sạch không khí, hay chất lượng không khí, được cải thiện thông qua việc lọc và khử các chất ô nhiễm bằng phin lọc hoặc thiết bị khác Ngoài ra, thông gió và bổ sung không khí bên ngoài cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm Thông thường, cả hai phương pháp lọc khí và thông gió đều được sử dụng trong quá trình lắp đặt để đảm bảo không khí trong lành hơn.
Sự chuyển động của không khí phụ thuộc vào vận tốc và không gian phân phối không khí, được điều chỉnh bởi các thiết bị phân phối thích hợp Mặc dù điều chỉnh âm thanh là một chức năng phụ của hệ thống điều hòa không khí, nhưng nó có thể gây ra một số vấn đề phức tạp Thiết bị điều hòa không khí có thể phát ra tiếng ồn quá mức, do đó cần sử dụng các thiết bị tiêu âm trong hệ thống để giảm thiểu tiếng ồn.
Hệ thống nước nóng hoặc hệ thống gia nhiệt hơi nước bao gồm lò hơi, đường ống và thiết bị bức xạ, giúp điều chỉnh nhiệt độ không khí để sưởi ấm vào mùa đông Các hệ thống này thường được sử dụng rộng rãi trong các nhà riêng, chung cư và tòa nhà công nghiệp.
Hệ thống không khí nóng, bao gồm buồng đốt và các đường ống, điều chỉnh nhiệt độ không khí chủ yếu vào mùa đông Việc bổ sung độ ẩm trong đường ống có thể cải thiện hiệu quả nhiệt độ trong mùa đông Hệ thống này được sử dụng rộng rãi trong các khu dân cư.
Nhiều khu nhà ở hiện nay sử dụng hệ thống kết hợp làm mát và gia nhiệt không khí để điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm hiệu quả suốt cả mùa đông và mùa hè Các hệ thống này tích hợp mức độ điều khiển chất lượng không khí và khả năng vận chuyển không khí, mang lại sự thoải mái tối ưu cho người sử dụng.
Tầm quan trọng của điều hòa không khí
Để duy trì hoạt động hiệu quả của một công trình hiện đại và tạo ra không gian làm việc thoải mái cho nhân viên, việc trang bị hệ thống điều hòa không khí và thông gió là rất cần thiết trong các tòa nhà, khu công nghiệp và xưởng sản xuất.
1.2.1 Trong sinh hoạt dân dụng
Lợi ích của điều hòa không khí đối với cuộc sống hàng ngày của chúng ta là rất rõ rệt
Điều hòa không khí cải thiện chất lượng cuộc sống bằng cách tạo ra không gian làm việc và nghỉ ngơi thoải mái, dễ chịu Một số lợi ích của điều hòa không khí trong cuộc sống bao gồm việc duy trì nhiệt độ lý tưởng, giảm căng thẳng và tăng năng suất làm việc.
Điều hòa nhiệt độ cho phép người dùng chọn dải nhiệt độ phù hợp với nhu cầu sử dụng Vào mùa hè, nhiệt độ lý tưởng nên thấp hơn nhiệt độ ngoài trời khoảng 7 độ C, trong khi mùa đông, người dùng có thể điều chỉnh để tạo cảm giác ấm áp, thoải mái cho việc nghỉ ngơi hoặc làm việc Việc chọn điều hòa có công suất phù hợp cần dựa vào nhu cầu của gia đình và diện tích phòng lắp đặt.
Điều hòa không khí tạo ra một không gian làm việc thoải mái và dễ chịu, từ đó nâng cao hiệu quả làm việc của mọi người Hệ thống điều hòa hiệu quả không chỉ hỗ trợ bảo dưỡng tốt mà còn mang đến bầu không khí mát mẻ vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông, giúp mọi người có tinh thần làm việc sảng khoái hơn.
Hệ thống điều hòa không chỉ giúp duy trì nhiệt độ phòng ổn định mà còn giảm thiểu và ngăn ngừa sự phát triển của một số mầm bệnh Nhờ đó, sức khỏe của mọi người trong không gian điều hòa được bảo vệ tốt hơn, tránh những tác động tiêu cực từ môi trường xung quanh.
Hệ thống điều hòa không khí không chỉ mang lại sự mát mẻ mà còn cải thiện bầu không khí trong phòng bằng cách lọc bụi bẩn và vi khuẩn, từ đó nâng cao hiệu quả công việc Sử dụng điều hòa hợp lý giúp loại bỏ các tác nhân gây bệnh, tạo ra không gian nghỉ ngơi và làm việc tốt nhất cho mọi người.
1.2.2 Trong công nghiệp, sản xuất
Trong các ngành công nghiệp như hóa chất, chế biến nông sản và thực phẩm, hệ thống điều hòa không khí là yếu tố quan trọng cho việc vận hành dây chuyền sản xuất và bảo quản sản phẩm Quá trình sản xuất và sinh hoạt tạo ra các chất độc hại, độ ẩm và nhiệt thừa, ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà xưởng và công ty Nếu không được kiểm soát, những yếu tố này có thể gây hại cho sức khỏe, làm giảm năng suất lao động và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong thời gian dài.
Quá trình sản xuất gây ô nhiễm không khí, do đó cần một hệ thống điều hòa không khí để xử lý và loại bỏ khí độc hại, thay thế bằng không khí đã được thanh lọc, đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người Trong những trường hợp đặc biệt, hệ thống điều hòa không khí công nghiệp còn có vai trò khắc phục sự cố như phát tán chất độc hay hỏa hoạn, vì vậy việc lựa chọn máy điều hòa công nghiệp chất lượng là rất quan trọng đối với doanh nghiệp.
Một số hệ thống điều hòa không khí phổ biến
Điều hòa trung tâm VRV là giải pháp hiệu quả cho các tòa nhà lớn, khách sạn, bệnh viện và biệt thự VRV, viết tắt của "Variable Refrigerant Volume", cho phép điều chỉnh lưu lượng môi chất thông qua việc thay đổi tần số dòng điện, mang lại khả năng tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất làm mát.
1.3.1 Hệ thống điều hòa VRV
Máy điều hòa dạng VRV chủ yếu dùng cho điều hòa tiện nghi và có các đặc điểm sau:
Tổ hợp ngưng tụ (dàn nóng) bao gồm ba máy nén, trong đó một máy nén điều chỉnh năng suất lạnh theo kiểu ON – OFF, còn hai máy nén còn lại sử dụng công nghệ biến tần với 21 bậc điều chỉnh từ 0% (đóng) đến 100% (hoàn toàn mở) Thiết kế này đảm bảo tiết kiệm năng lượng hiệu quả và tối ưu hóa hiệu suất làm lạnh.
- Các thông số vi khí hậu được khống chế phù hợp với nhu cầu của từng vùng
Các máy VRV được thiết kế với nhiều dãy công suất khác nhau, cho phép lắp ghép thành các mạng phù hợp với nhu cầu làm lạnh từ nhỏ (7KW) đến hàng ngàn KW Điều này rất lý tưởng cho các tòa nhà cao tầng hàng trăm mét với hàng ngàn phòng đa chức năng.
VRV đã giải quyết hiệu quả vấn đề thu hồi dầu về máy nén, cho phép dàn nóng được lắp đặt cao hơn dàn lạnh lên đến 50m Các dàn lạnh có thể cách nhau tới 15m, và đường ống dẫn môi chất lạnh từ dàn nóng đến dàn lạnh có thể kéo dài xa tới 100m Ngoài ra, ống dẫn còn có thể mở rộng thêm 60m từ nhánh rẽ đầu tiên, giúp việc bố trí máy móc trở nên thuận tiện hơn trong các tòa nhà cao tầng, văn phòng và khách sạn.
Việc sử dụng máy biến tần trong hệ thống lạnh đã giúp cải thiện đáng kể hiệu suất làm lạnh, đặc biệt là trong các đường ống dẫn gas dài Nhờ vào khả năng điều chỉnh năng suất lạnh linh hoạt, máy biến tần đã giúp hệ số làm lạnh vượt trội so với các hệ thống khác, mang lại hiệu quả cao hơn trong quá trình làm lạnh.
- Ngoài ra các chi tiết lắp ghép có độ tin cậy cao
1.3.2 Hệ thống điều hoà Water chiler
Hệ thống Chiller, hay còn gọi là hệ thống điều hòa trung tâm, là thiết bị tạo ra nguồn lạnh để làm mát đồ vật và thực phẩm, đồng thời sản xuất nước lạnh cho các hệ thống điều hòa không khí trung tâm Nước được làm lạnh qua bình bốc hơi, với nhiệt độ vào khoảng 12°C và ra khoảng 7°C.
Máy Chiller bao gồm bốn thiết bị chính: máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi, cùng với một số thiết bị phụ khác Chiller thường được sản xuất theo dạng cụm thay vì tách rời và luôn phải tuân thủ tiêu chuẩn của ARI Ngoài ra, có nhiều phương pháp phân loại Chiller khác nhau.
- Theo thiết bị ngưng tụ như giải nhiệt nước hay giải nhiệt gió
- Loại thiết bị hồi nhiệt
- Loại lưu lượng qua bình bốc hơi thay đổi hay không thay đổi lưu lượng nước,…
- Ngoài ra còn có loại Chiller hấp thụ
Hệ thống máy Chiller hoạt động bằng cách làm lạnh nước xuống khoảng 7 độ C, thay vì xử lý không khí trực tiếp Nước lạnh sau đó được dẫn qua các ống cách nhiệt đến các thiết bị như FCU và AHU để xử lý nhiệt độ và độ ẩm trong không khí Do đó, nước được sử dụng như một chất tải lạnh hiệu quả trong hệ thống.
Hệ thống chiller gồm 5 phần cơ bản:
- Cụm trung tâm Water Chiller
- Hệ thống đường ống bơm nước lạnh và nước lạnh
- Hệ thống tải sử dụng trực tiếp: PAU, FCU, AHU, PHE
- Hệ Thống tải sử dụng gián tiếp
- Hệ thống bơm - tuần hoàn nước thông qua Cooling Tower (nếu có) đối với hệ thống Chiller giải nhiệt nước
Giới thiệu dự án và phạm vi đề tài
Dự án khách sạn Ibis Styles Vũng Tàu tọa lạc tại khu đất vàng của Tp Vũng Tàu Số
Dự án tại 114 đường Thùy Vân, phường Thắng Tam, Thành phố Vũng Tàu được đầu tư bởi Công ty Cổ Phần KS DL Thanh Niên Vũng Tàu Tập Đoàn Novaland là đơn vị phát triển dự án, trong khi Công ty Cổ phần Đầu Tư Xây Dựng Ricons đảm nhận vai trò tổng thầu thi công.
Vào năm 2018, dự án khách sạn 4 sao với 12 tầng và 250 phòng bắt đầu thi công và dự kiến sẽ hoàn thành sau 13 tháng, đưa vào sử dụng vào cuối năm 2019 Khách sạn hứa hẹn trở thành điểm đến lý tưởng cho du khách khắp nơi.
Khách sạn Ibis Styles Vũng Tàu mang đến trải nghiệm nghỉ dưỡng mới mẻ cho du khách với không gian hiện đại, sang trọng và tinh tế Đây là điểm dừng chân lý tưởng cho những ai tìm kiếm sự thoải mái và đẳng cấp trong chuyến du lịch tại Vũng Tàu.
Khách sạn có quy mô 250 phòng nghỉ, bao gồm các loại phòng Standard, Superior và Family Suite, được phân bố đều trên 12 tầng Mỗi phòng được trang bị đầy đủ tiện nghi như Wifi miễn phí, TV màn hình phẳng với truyền hình cáp vệ tinh, điều hòa, máy sấy tóc và vệ sinh khép kín Ngoài ra, khách sạn còn có 2 tầng trung tâm để điều hành và quản lý, với hệ thống an ninh nghiêm ngặt, đảm bảo sự an toàn và uy tín cho du khách.
Khách sạn Ibis Styles Vũng Tàu không chỉ cung cấp tiện ích đầy đủ trong mỗi phòng mà còn sở hữu hồ bơi ngoài trời với tầm nhìn hướng biển, kết hợp cùng hệ thống quán bar và café phục vụ nhu cầu thư giãn của du khách.
Tại đây, bạn sẽ được trải nghiệm các tiện nghi đạt tiêu chuẩn 4 sao quốc tế cùng với dịch vụ chăm sóc sức khỏe đa dạng như phòng Gym/Yoga, Spa, Massage và Xông hơi Những dịch vụ này được bố trí ở các tầng khác nhau, đáp ứng nhu cầu làm đẹp và rèn luyện sức khỏe của du khách.
Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện Đồ án tốt nghiệp, chúng em sẽ hoàn thành những nhiệm vụ sau đây:
- Tính toán kiểm tra tải lạnh: sử dụng phương pháp Carrie để tính toán tải lạnh các khu vực điều hòa
Thành lập sơ đồ điều hòa không khí là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống, bao gồm việc lựa chọn các thiết bị chính như AHU, FCU, hệ thống Chiller và tháp giải nhiệt Việc tính toán sơ bộ các thiết bị này giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và đáp ứng nhu cầu sử dụng không khí trong các công trình.
- Tính toán kiểm tra ống gió bằng phần mềm DuctChecker Pro và so sánh với số liệu thực tế
- Sử dụng phần mềm Trade700 để tính toán, so sánh với số liệu tính toán và số liệu thực tế và đưa ra nhận xét
Sử dụng phần mềm Revit MEP để mô hình hóa dự án giúp triển khai bản vẽ không gian 3 chiều cho hệ thống điều hòa không khí, xử lý va chạm hiệu quả, trình bày bản vẽ một cách trực quan và thống kê thiết bị một cách chính xác.
THÔNG SỐ TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA
Các thông số của thiết kế dựa theo bản vẽ
Dựa trên bản vẽ kiến trúc và phạm vi công việc của đồ án, chúng tôi đã tổng hợp dữ liệu cho danh sách các phòng và không gian, bao gồm tầng 1, tầng 2, các tầng điển hình từ 3 đến 12, cùng với khu vực BOH.
Bảng 2.1 Thống kê thông tin khu vực điều hòa tầng 1
STT Khu vực điều hòa Diện tích, m 2
1 Phòng bảo vệ & CCTV / security & CCTV 18
4 PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 14
7 P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 11
8 P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/ SEAFOOD
9 P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/ VEGETABLE/
10 P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
12 Nhà hàng chính/ADD Restaurant 420
13 Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 50
15 Phòng nhập hàng/Purchasing office 10
Bảng 2.2 Thống kê thông tin khu vực điều hòa tầng 2
STT Khu vực điều hòa Diện tích, m 2
1 Phòng tập thể hình/GYM 98
4 Phòng âm thanh/ AV room 12
5 Phòng chuẩn bị/ prepare room 12
7 Sảnh giải lao/Break-out lobby-1 97
8 Sảnh thang máy/lift lobby 25
9 Sảnh giải lao/Break-out lobby-2 100
Bảng 2.3 Thống kê thông tin khu vực điều hòa các tầng điển hình và khu BOH
STT Khu vực điều hòa Diện tích, m 2
9 Phòng tập huấn-phòng họp/Training- meeting
10 Phòng điều khiển/STP control room 22
11 Phòng điện nhẹ/ELV room 15
12 Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office - storage
15 Phòng ăn nhân viên/Staff dining 85
16 Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 14
Chọn các thông số tính toán và tiêu chuẩn tham khảo
2.2.1 Thông số khí hậu ngoài trời ĐHKK được chia làm 3 cấp như sau:
Điều hòa không khí cấp 1 là thiết bị tiện nghi với độ tin cậy cao, giúp duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà ổn định Nó hoạt động hiệu quả, không bị ảnh hưởng bởi những biến động khí hậu cực đoan của mùa hè và mùa đông, được ghi nhận trong nhiều năm.
Điều hòa không khí cấp 2 là loại thiết bị có độ tin cậy trung bình, giúp duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với sai lệch không quá 200 giờ trong một năm, ngay cả khi có biến động khí hậu cực đoan trong mùa hè và mùa đông.
Điều hòa không khí cấp 3 là loại thiết bị có độ tin cậy thấp, nhưng vẫn duy trì được các thông số vi khí hậu trong nhà Thiết bị này cho phép sai lệch không quá 400 giờ trong một năm, ngay cả khi có biến động khí hậu cực đại trong mùa hè và mùa đông.
Với các phân tích trên, dựa trên yêu cầu của chủ đầu tư và đặc điểm của công trình, phương án cuối cùng được lựa chọn là ĐHKK cấp 3
Thông số ngoài nhà chọn cho điều hoà cấp 3 theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-
1992 biểu diễn trên đồ thị I- d của không khí ẩm Điều kiện khí hậu lấy theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4088- 85, bảng 1.7 tài liệu [1], trang 19
Ta có: ttbmax - Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất; ttbmin - Nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất;
13-15 - Độ ẩm từ 13h ÷ 15h của tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất ghi nhận theo TCVN 4088- 1985
Theo bảng 1.9 tài liệu [1], trang 20 ÷ 21, ta chọn thông số của Vũng Tàu để tính toán cho công trình:
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I-d ta xác định được các thông số còn lại và được tổng kết trong bảng sau
Bảng 2.4 Các thông số thiết kế ngoài nhà
Thông số Nhiệt độ ( 0 C) Độ ẩm (%) Entanpi (kJ/kg) Độ chứa hơi (g/kg)
2.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm trong nhà a) Nhiệt độ và độ ẩm tiện nghi
Các thông số được chọn theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5687-1992, tài liệu [2] Mùa hè:
- Nhiệt độ không khí : tT = 23± 2 0 C;
Từ các thông số trên, dựa trên đồ thị I- d không khí ẩm, các thông số còn lại:
Độ chứa hơi của không khí ẩm là 10,3 g/kg Để ngăn ngừa sốc nhiệt cho con người trong các hành lang và sảnh, cần lựa chọn các thông số nhiệt độ và độ ẩm phù hợp nhằm tránh sự chênh lệch nhiệt độ quá lớn giữa các khu vực.
Dựa trên đồ thị I-d của không khí ẩm ta tìm được các thông số còn lại:
- Độ chứa hơi: dHL = 12 g/kg không khí ẩm
Kết quả xác định các thông số thiết kế trong nhà tại bảng 2.2
Bảng 2.5 Các thông số thiết kế trong nhà
Entanpi (kJ/kg) Độ chứa hơi (g/kg)
Hành lang 25 60 58.5 12 b) Gió tươi và hệ số thay đổi không khí
- Gió tươi là lượng gió ngoài cần cấp cho phòng điều hòa để đảm bảo oxi cho con người hoạt động bình thường
- Theo tài liệu [1], trang 14, ta có tiêu chuẩn gió tươi cho nhà hàng khách sạn
Bảng 2.6 Lượng gió tươi cần cấp
Lượng không khí tươi cấp nhỏ nhất Lựa chọn m 3 /h/người m 3 /h/m 2 sàn l/s/m 2 sàn
Hành lang, tiền sảnh, lối đi 20 9 0,25
- Vì không không thể xác định chính xác số người ở một khu vực nào đó, nên ta chọn thông số 0.25 l/s/m 2 d) Tốc độ không khí
Tốc độ không khí xung quanh ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và thoát mồ hôi của cơ thể Khi tốc độ gió tăng, cường độ trao đổi nhiệt và độ ẩm cũng tăng theo.
Khi nhiệt độ không khí giảm và tốc độ gió tăng, cơ thể sẽ mất nhiệt nhanh chóng, dẫn đến cảm giác lạnh Tốc độ gió phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ không khí, cường độ lao động, độ ẩm và tình trạng sức khỏe của mỗi người.
Như phần trên đã đề cập ta có tốc độ không khí là 1,1 ± 0,1 m/s
TÍNH TOÁN TẢI LẠNH
Nhiệt do bức xạ qua kính Q 11
Các phòng được lắp kính bao quanh, dẫn đến việc chịu bức xạ mặt trời khá lớn Cửa kính thường thẳng đứng theo kiến trúc tòa nhà, khiến bức xạ mặt trời tác động liên tục vào các mặt tường Mặt kính hướng Đông nhận nhiệt bức xạ lớn nhất từ 8h đến 12h, trong khi mặt kính hướng Tây đạt cực đại bức xạ từ 16h đến 17h Do đó, mức độ bức xạ phụ thuộc vào thời gian, cường độ và hướng bức xạ.
Biểu thức dưới đây để xác định nhiệt hiện bức xạ qua kính:
Q11 ’ - Lượng nhiệt bức xạ tức thời qua kính vào phòng, [W];
t - Hệ số tác dụng tức thời;
F - Diện tích bề mặt kính của cửa sổ có khung thép, [m 2 ];
Nhiệt bức xạ tức thời qua cửa kính vào phòng, được đo bằng W/m², phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vĩ độ, tháng, hướng của kính, cửa sổ, giờ trong ngày và độ cao so với mực nước biển Trong nghiên cứu này, góc tới trung bình của tia bức xạ được xác định là 30 độ, với tốc độ gió bên ngoài kính là 2,5 m/s và bên trong kính là 1 m/s.
Hệ thống điều hòa hoạt động từ 8 giờ sáng đến 17 giờ chiều, thời gian nhận lượng nhiệt bức xạ mặt trời tối đa qua cửa kính Để tính toán, ta lấy giá trị RTmax là 527 W/m² từ bảng 4.1 tài liệu [1] Hệ số hiệu chỉnh k được xác định bằng công thức k = εc.εđs.εmm.εkh.εm.εr để tính đến các ảnh hưởng khác nhau.
c - Hệ số chịu ảnh hưởng của độ cao so với mặt nước biển, do ảnh hưởng này nhỏ, ta chọn: c = 1;
Hệ số đs là chỉ số phản ánh tác động của sự chênh lệch giữa nhiệt độ đọng sương của không khí tại khu vực quan sát và nhiệt độ đọng sương tại mực nước biển, được xác định là 20°C Công thức tính hệ số này giúp đánh giá chính xác ảnh hưởng của điều kiện khí hậu địa phương đối với hiện tượng đọng sương.
đs ts - Nhiệt độ đọng sương của không khí ngoài trời, [ 0 C];
Với tN = 31.8 0 C và N = 63% tra đồ thị t- d, ta có: ts = 23.13 0 C
mm - Hệ số kể đến ảnh hưởng mây mù, khi tính toán lấy trường hợp lớn nhất là lúc trời không có mây mù mm = 1
kh - Hệ số ảnh hưởng của khung cửa kính, do là khung kim loại nên chọn kh 1,17;
m - Hệ số ảnh hưởng của kính, chọn loại kính Antisun, màu đồng nâu, 12mm theo [TL1 – Tr.153] ta có
r -Hệ số mặt trời, công trình sử dụng loại rèm che màu tối, tra bảng 4.4 theo [TL1 – Tr.144] ta có
Hệ số mặt trời: ɛr = 0,75
Và ta có Rk = 0, 4 k k ( m m k m 0, 4 k m ) R N = 1,46RN với RN = 1,17RT
Trị số nt tra bảng 4.6, tài liệu [1] trang 134- 135, ta có nt = 0,67
Kết quả tính toán được tổng kết ở các bảng sau
Bảng 3.2 Nhiệt hiện bức xạ qua kính Q 11
Khu vực điều hòa Diện tích kính, m 2 Q 11 , W
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 190 74277
Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 55 20989
Phòng tập thể hình/GYM 35 13086
BOH Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 8 3142
Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t: Q 21
Mái bằng của phòng điều hòa có ba dạng:
- Phòng điều hòa nằm giữa các tầng trong một tòa nhà điều hòa, nghĩa là bên trên cũng là phòng điều hòa khi đó ∆t = 0 và Q21= 0;
- Phía trên phòng điều hòa đang tính toán là phòng không điều hòa, khi đó lấy ở bảng 4.15 tài liệu [1] trang 145 và ∆t = 0,5.(tN - tT);
Trong đó: k - Hệ số truyền nhiệt qua mái, [W/m 2 K] Tra bảng 4.9 tài liệu [1]: k = 1,42 W/m 2 K;
F - Diện tích trần nhà chịu bức xạ mặt trời, [m 2 ];
∆t - Hiệu nhiệt độ giữa trần và không khí tầng trên, [ 0 C];
∆t = 0,5.(tN - tT) = 0,5.(31.8 - 24) = 3.9 0 C Với: tN 1.8 0 C: nhiệt độ ngoài trời; tT = 24 0 C: nhiệt độ trong phòng; Vậy nhiệt hiện truyền qua mái chỉ tính cho tầng 12 và được tổng hợp ở bảng dưới:
Bảng 3.3 Nhiệt hiện truyền qua mái bằng bức xạ và do ∆t Q 21
Khu vực điều hòa Diện tích mái, m 2 Q 21 , W
Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22 và qua nền (sàn) Q 23
3.3.1 Nhiệt hiện truyền qua vách Q 22
- Do chênh lệch nhiệt độ giữa ngoài trời và trong nhà: t = tN - tT;
- Do bức xạ mặt trời vào tường
Q22 tính theo biểu thức sau: Q22 = ∑Q2i = kiFit = Q22t + Q22c + Q22k [W] Trong đó:
Q22t - Nhiệt truyền qua tường, [W]; Q22c - Nhiệt truyền qua cửa ra vào, [W];
Q22k - Nhiệt truyền qua kính, [W]; Qn- Nhiệt truyền qua nền, trần, mái nhà, [W]; ki - Hệ số truyền nhiệt của tường, cửa ra vào, kính cửa sổ, [W/m 2 K];
Fi - Diện tích của tường, cửa ra vào, kính, [m 2 ];
t - Chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và trong không gian điều hòa a) Tính nhiệt truyền qua tường Q 22t :
Trong đó: k t - Hệ số truyền nhiệt của tường, [W/m 2 K] :
N = 20 W/m 2 K, T = 10 W/m 2 K - Hệ số toả nhiệt ngoài và trong nhà;
i - Độ dày lớp vật liệu thứ I của cấu trúc tường, [m];
i - Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ của cấu trúc tường, [W/mK]
Kết cấu xây dựng của tường nhà công trình lắp đặt ĐHKK thể hiện trên hình
Hình 3.2- Kết cấu tường chống cháy
Hệ số dẫn nhiệt: 1 = 0,93W/mK;
Khối lượng riêng của ximăng: 100kg/m 3
- Lớp gạch là gạch rỗng xây với vữa nhẹ:
Hệ số dẫn nhiệt: 2 = 0,58W/mK;
Khối lượng riêng của gạch: 2 = 1350kg/m 3 k = 10
= 1,7 W/m 2 K b) Tính nhiệt truyền qua cửa ra vào Q 22c :
Vì đa số cửa lắp trong không gian điều hòa nên ta chọn Q22c = 0 c) Tính nhiệt truyền qua kính Q 22k
Kính cửa sổ dùng loại kính 3 lớp và có khoảng cách là 5mm tra bảng 4.13 trang 169 TL1 ta có hệ số truyền nhiệt: k = 3,15 W/m 2 K
3.3.2 Nhiệt hiện truyền qua nền (sàn) Q 23
Nhiệt truyền qua nền được xác định theo công thức sau:
Trong đó: kN - hệ số truyền nhiệt qua sàn hoặc nền, [W/m 2 K]
FN - Diện tích nền của phòng, [m 2 ];
t = 0,5.( tN – tT ), [ 0 C] - hiệu nhiệt độ bên ngoài và bên trong;
Tầng 1 có sàn là tầng hầm: lấy kN = 2,15 của sàn bê tông dày 300mm có lát gạch Vinyl 3mm, tra bảng 4.15 tài liệu [1];
Các tầng còn lại, sàn tiếp xúc với không gian điều hòa phía dưới nên: t= 0
Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết trong các bảng sau :
Bảng 3.4 Tính toán nhiệt truyền qua vách và nền tầng 1
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 421.25 117.39
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 31.21 92.23
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 5537.22 3521.7 Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 1533.94 419.25
Phòng nhập hàng/Purchasing office 430.11 83.85
Bảng 3.5 Tính toán nhiệt truyền qua vách và nền tầng 2
Phòng tập thể hình/GYM 4397.27 -
Phòng họp 1/Meeting room 1 1499.55 - Phòng họp 2/Meeting room 2 562.33 -
Phòng âm thanh/ AV room - -
Phòng chuẩn bị/ prepare room - -
Sảnh giải lao/Break-out lobby-1 1290.7 -
Sảnh thang máy/lift lobby - -
Sảnh giải lao/Break-out lobby-2 2269.36 -
Bảng 3.6 Tính toán nhiệt truyền qua vách và nền tầng điển hình và khu BOH
Tầng Khu vực điều hòa Q 22 , W Q 23 , W
Phòng tập huấn-phòng họp/Training-meeting - 327.01
Phòng điều khiển/STP control room - 184.47
Phòng điện nhẹ/ELV room - 125.78
Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office -storage - 209.63
Phòng ăn nhân viên/Staff dining 1484.50 327.01
Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen - 184.47
3.4 Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng Q 31 và do máy móc Q 32
3.4.1 Nhiệt hiện tỏa ra do thiết bị chiếu sáng Q 31
Nhiệt phát ra từ đèn chiếu sáng bao gồm hai thành phần chính là bức xạ và đối lưu Tuy nhiên, phần bức xạ này cũng bị các cấu trúc bao che hấp thụ, dẫn đến nhiệt tác động lên phụ tải lạnh thấp hơn so với giá trị tính toán ban đầu.
Ta có tính nhiệt tỏa do đèn: Q31 = nt.nđ.∑Ni [W]
Trong đó: nt - Hệ số tác dụng tức thời của đèn chiếu sáng; nđ - Hệ số tác dụng đồng thời của đèn chiếu sáng;
∑Ni - Tổng nhiệt toả ra do chiếu sáng: ∑Ni = 1,25.qđ.F [W]
Với: qđ - Công suất đèn trên 1m 2 sàn, [W/m 2 ];
F - Diện tích mặt sàn của phòng, [m 2 ]
- Tính toán cho sảnh chính tầng 1
+ Chọn mật độ chiếu sáng là: 20W/m 2 (Tiêu chuẩn chiếu sáng Singapore);
+ Hệ số tác dụng tức thời của đèn, tra bảng 4.8 tài liệu [1], ta được: nt= 1
+ Hệ số tác dụng đồng thời của đèn, tra bảng 4.8 tài liệu [1], ta được: nđ = 0,9
Tổng nhiệt do đèn chiếu sáng tại sảnh chính tầng 1
Q31 = 1.0,9.1,25.20.311 = 3872 W Các khu vực khác tính toán tương tự
3.3.2 Nhiệt hiện tỏa ra do máy móc Q 32 :
Q32 đề cập đến lượng nhiệt tỏa ra từ việc sử dụng máy móc và dụng cụ điện Do công trình không sử dụng động cơ điện, nên nhiệt tỏa có thể được tính toán tương tự như nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng.
Trong đó: Ni là công suất thiết bị điện, [W]
- Tính toán cho sảnh chính tầng 1: Theo tiêu chuẩn thiết bị văn phòng, lượng nhiệt tỏa
26 ra từ máy móc khu văn phòng là 25W/m 2 , diện tích là 311 m 2 nên tổng lượng nhiệt tỏa ra là:
Q32 = Ni = 1,25.25.311 = 7775 W Các tầng còn lại tính toán tương tự
Kết quả tính toán Q31 và Q32 được tổng hợp ở các bảng dưới:
Bảng 3.7 Tính toán nhiệt do máy móc và đèn tầng 1
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 174.3 350
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 136.95 275
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 5229 10500 Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 622.5 1250
Phòng nhập hàng/Purchasing office 224.1 450
Bảng 3.8 Tính toán nhiệt do máy móc và đèn 2
Phòng tập thể hình/GYM 1220.1 2450
Phòng âm thanh/ AV room 149.4 300
Phòng chuẩn bị/ prepare room 149.4 300
Sảnh giải lao/Break-out lobby-1 1207.65 2425
Sảnh thang máy/lift lobby 311.25 625
Sảnh giải lao/Break-out lobby-2 1245 2500
Bảng 3.9 Tính toán nhiệt do máy móc và đèn điển hình và khu BOH
Tầng Khu vực điều hòa Q 31 , W Q 32 , W
Phòng tập huấn-phòng họp/Training-meeting 242.77 975
Phòng điều khiển/STP control room 136.95 550
Phòng điện nhẹ/ELV room 93.375 375
Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office -storage 155.625 625
Phòng ăn nhân viên/Staff dining 529.12 2125
Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 87.15 350
Nhiệt hiện và ẩn do con người tỏa ra Q 4
3.5.1 Nhiệt hiện do người toả Q 4h
Nhiệt hiện do người tỏa vào không gian điều hòa chủ yếu bằng hai phương thức là đối lưu và bức xạ, được xác định bằng biểu thức sau:
Trong đó: n – Số người ở trong phòng điều hoà qh – Nhiệt hiện toả ra từ một người, [W/người]
3.5.2 Nhiệt ẩn do người toả ra Q 4a
Nhiệt ẩn do người toả ra được xác định theo biểu thức:
Trong đó: n - Số người trong không gian điều hòa qa - Nhiệt ẩn tỏa ra từ một người, [W/người]
Theo tài liệu [1] trang 149, bảng 4.18 cho thấy rằng các thông số nhiệt tỏa ra từ cơ thể con người ở nhiệt độ điều hòa 24°C có sự khác biệt giữa các không gian khác nhau Các giá trị này được tổng hợp và trình bày trong các bảng để dễ dàng tham khảo.
Do không thể xác định chính xác số người, chúng ta sử dụng bảng định hướng (bảng 3.2 tài liệu [1] trang 93) để xác định số lượng người dựa trên khu vực điều hòa và công năng Số người định hướng sẽ được thể hiện trong các bảng tổng hợp.
Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở các bảng sau:
Bảng 3.10 Tính toán nhiệt hiện và ẩn của người tầng 1
Khu vực điều hòa Số người q h q a Q 4h , W Q 4a , W
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 2 85 135 170 270
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 2 85 135 170 270
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 280 80 80 22400 22400
Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 25 70 60 1750 1500
Phòng nhập hàng/Purchasing office 2 70 60 140 120
Bảng 3.11 Tính toán nhiệt hiện và ẩn của người tầng 2
Khu vực điều hòa Số người q h q a Q 4h , W Q 4a , W
Phòng tập thể hình/GYM 16 110 190 1760 3040
Phòng âm thanh/ AV room 2 70 60 140 120
Phòng chuẩn bị/ prepare room 2 70 60 140 120
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Sảnh thang máy/lift lobby 5 70 60 350 300
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Bảng 3.12 Tính toán nhiệt hiện và ẩn của người tầng điển hình và khu BOH
Tầng Khu vực điều hòa Số người q h q a Q 4h , W Q 4a , W
Phòng tập huấn-phòng họp/Training-meeting
Phòng điều khiển/STP control room
Phòng điện nhẹ/ELV room 2 70 60 140 120
Phòng kỹ thuật, trực PCCC
Phòng ăn nhân viên/Staff dining
Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen
Nhiệt hiện và ẩn do gió tươi mang vào Q hN , Q aN
Phòng điều hòa cần cung cấp gió tươi để đảm bảo đủ lượng O2 và nồng độ CO2 không vượt quá mức cho phép cho hoạt động hô hấp Gió tươi có trạng thái ngoài trời với entanpy IN, nhiệt độ tN và ẩm dung dN lớn hơn so với không khí trong nhà với nhiệt độ tT, ẩm dung dT và entanpy.
IT Vì vậy khi đưa gió vào phòng, theo tài liệu [1], gió tươi sẽ tỏa ra một lượng nhiệt hiện
QhN và nhiệt ẩn QaN, chúng được tính bằng các biểu thức sau:
QN = QhN + QAn [W]; QhN = 1,2.n.l.(tN – tT) [W]
Trong bài viết này, chúng ta sẽ đề cập đến các yếu tố quan trọng liên quan đến ẩm dung và nhiệt độ không khí Cụ thể, dN là ẩm dung của không khí ngoài trời (g/kg), dT là ẩm dung của không khí trong không gian điều hòa (g/kg), tN là nhiệt độ không khí bên ngoài (°C), tT là nhiệt độ không khí trong không gian điều hòa (°C), và n là số người có mặt trong không gian điều hòa Những thông số này đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và duy trì môi trường sống thoải mái và hiệu quả.
Trước khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí, việc xác định số người trong không gian là điều không thể thực hiện chính xác Do đó, cần dựa vào bảng định hướng đã nêu để xác định lượng không khí tươi cần thiết cho mỗi người trong một giây (l/s).
Theo tài liệu [1] trang 150 ta chọn l = 7,5 l/s
- Tính cho sảnh chính tầng 1:
Số người trong phòng điều hòa: 50
Nhiệt độ không khí ngoài trời: 33 0 C;
Nhiệt độ sảnh chính tầng 1: 24 0 C
Dung ẩm không khí ngoài trời: 18 g/kg;
Dung ẩm sảnh chính tầng 1: 10,3 g/kg
Tổng nhiệt hiện do gió tươi mang vào:
=> Tổng nhiệt ẩn gió tươi mang vào:
Việc xác định số người trong không gian điều hòa trước khi thiết kế là không thể chính xác, do đó cần dựa vào bảng định hướng đã đề cập Tiếp theo, chúng ta sẽ thực hiện các tính toán tương tự cho các khu vực khác.
Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở các bảng dưới đây:
Bảng 3.13 Tính toán nhiệt hiện và ẩn do gió tươi tầng 1
Khu vực điều hòa Số người l/s/m 2 sàn Q hN ,W Q aN , W
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 2 0.25 4.68 9.6
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 2 0.25 4.68 9.6
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 280 0.25 655.2 1344
Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 25 0.25 58.5 120
Phòng nhập hàng/Purchasing office 2 0.25 4.68 9.6
Bảng 3.14 Tính toán nhiệt hiện và ẩn do gió tươi tầng 2
Khu vực điều hòa Số người l/s/m 2 sàn Q hN ,W Q aN , W
Phòng tập thể hình/GYM 98 0.25 229.3 470.4
Phòng âm thanh/ AV room 12 0.25 28.0 57.6
Phòng chuẩn bị/ prepare room 12 0.25 28.0 57.6
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Sảnh thang máy/lift lobby 25 0.25 58.5 120
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Bảng 3.15 Tính toán nhiệt hiện và ẩn do gió tươi tầng điển hình và khu BOH
Tầng Khu vực điều hòa Số người l/s/m 2 sàn Q hN ,W Q aN , W
Phòng tập huấn-phòng họp/Training-meeting 39 0.25 91.2 187.2
Phòng điều khiển/STP control room 22 0.25 51.4 105.6
Phòng điện nhẹ/ELV room 15 0.25 35.1 72
Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office - storage 25 0.25 58.5 120
Phòng giặt / Laundry room 141 0.25 329.9 676.8 Phòng ăn nhân viên/Staff dining 85 0.25 198.9 408 Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 14 0.25 32.7 67.2
Nhiệt hiện và ẩn do gió lọt vào Q 5h , Q 5a
Không gian điều hòa được thiết kế kín nhằm kiểm soát hiệu quả lượng gió tươi và tiết kiệm năng lượng Tuy nhiên, hiện tượng rò rỉ không khí không mong muốn vẫn xảy ra qua khe cửa sổ và cửa ra vào khi mở cửa Hiện tượng này càng trở nên rõ rệt hơn khi có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa trong nhà và ngoài trời, với khí lạnh thoát ra từ dưới cửa và khí nóng từ bên ngoài xâm nhập vào phía trên cửa.
Nguồn nhiệt do gió lọt cũng gồm hai thành phần là nhiệt ẩn và nhiệt hiện, được tính bằng biểu thức sau:
V - Thể tích phòng [m 3 ]; - Hệ số kinh nghiệm, tra theo bảng 4.20 tài liệu [1];
∆t = tN - tT, [K]; với tN, tT - Nhiệt độ ngoài và trong phòng điều hoà, [ 0 C]
∆d = dN - dT, [g/kg]; với dN, dT -Dung ẩm của không khí ngoài và trong nhà, [g/kg]
- Tính cho sảnh chính tầng 1:
Nhiệt độ không khí ngoài trời: 31,8 0 C;
Nhiệt độ sảnh chính tầng 1: 24 0 C
Dung ẩm không khí ngoài trời: 18 g/kg;
Dung ẩm khu tầng trệt: 10,3 g/kg
Tổng nhiệt hiện do gió lọt:
Tổng nhiệt ẩn do gió lọt:
Ta tiến hành tính toán tương tự cho các khu vực còn lại Kết quả tính toán cho các phòng được tổng kết ở các bảng dưới đây
Bảng 3.16 Tính toán nhiệt hiện và ẩn do gió lọt tầng 1
Khu vực điều hòa Thể tích Hệ số kinh nghiệm
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 70 0.7 149.1 263.4
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 55 0.7 117.1 206.9
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 2100 0.42 2683 4741.6
Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 250 0.7 532.3 940.8
Phòng nhập hàng/Purchasing office 50 0.7 106.5 188.2
Bảng 3.17 Tính toán nhiệt hiện và ẩn do gió lọt tầng 2
Khu vực điều hòa Thể tích Hệ số kinh nghiệm
Phòng tập thể hình/GYM 637 0.7 1356.4 2397.1
Phòng âm thanh/ AV room 78 0.7 16 293.5
Phòng chuẩn bị/ prepare room 78 0.7 166 293.5
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Sảnh thang máy/lift lobby 162.5 0.7 346 611.5
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Bảng 3.18 Tính toán nhiệt hiện và ẩn do gió lọt tầng điển hình và khu BOH
Khu vực điều hòa Thể tích
Phòng tập huấn-phòng họp/Training- meeting 156 0.7 332.1 587.0
Phòng điều khiển/STP control room 88 0.7 187.3 331.1
Phòng điện nhẹ/ELV room 60 0.7 127.7 225.7
Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office - storage 100 0.7 212.9 376.3
Phòng giặt / Laundry room 564 0.7 1200.9 2122.4 Phòng ăn nhân viên/Staff dining 255 0.7 543 959.6 Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 42 0.7 89.4 158
CHƯƠNG 4 THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ VÀ TÍNH
4.1 Lập sơ đồ điều hòa không khí
Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống tuần hoàn 1 cấp 4.1.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống
Không khí ngoài trời với trạng thái N (tN, φN) được hút vào buồng hòa trộn qua cửa lấy gió tươi, nơi diễn ra quá trình hòa trộn với không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, φT) Sau khi hòa trộn, không khí đạt trạng thái H (tH, φH) và được quạt gió thổi vào không gian điều hòa qua miệng thổi Không khí thổi vào, có trạng thái V (tV, φV), nhận nhiệt và độ ẩm thừa, dẫn đến việc tự thay đổi thành trạng thái T (tT, φT) trước khi được hút qua miệng hồi Một phần không khí với trạng thái T trong không gian điều hòa sẽ được thải ra ngoài qua cửa gió thải.
4.2 Xác định các điểm trên ẩm đồ Để xác định được các điểm trên ẩm đồ ta phải sử dụng một loạt các đại lượng khác nhau như:
- Hệ số nhiệt hiện, gồm 3 loại: hệ số nhiệt hiện phòng, hệ số nhiệt hiện tổng và hệ số nhiệt hiện hiệu dụng
- Điểm đọng sương thiết bị
Sử dụng ẩm đồ với các đại lượng có độ chính xác cao hơn giúp đạt được hiệu quả tối ưu trong việc xác định điểm O, tùy thuộc vào kiểu dàn lạnh, dàn phun, số hàng ống và diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Điều này cho phép đạt được độ chính xác từ φ = 90% đến φ = 100%, khác với phương pháp truyền thống chỉ dựa vào định hướng.
4.2.1 Hệ số nhiệt hiện trong phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor)
Hệ số nhiệt hiện trong phòng là tỷ số của nhiệt hiện trong phòng (Room Sensible Heat) và tổng nhiệt trong phòng (Room Total Heat)
Qhf - Tổng nhiệt hiện của phòng (không có thành phần nhiệt hiện của gió tươi và gió lọt)
Qaf - Tổng nhiệt ẩn của phòng (không có thành phần nhiệt ẩn của giớ tươi và gió lọt)
Tổng nhiệt hiện bao gồm nhiều yếu tố quan trọng: nhiệt hiện bức xạ qua kính (Q11), nhiệt hiện truyền qua mái (Q21), nhiệt hiện truyền qua vách (Q22), nhiệt hiện truyền qua nền (Q23), nhiệt hiện tỏa ra từ đèn chiếu sáng (Q31), nhiệt hiện tỏa ra từ thiết bị điện (Q32), và nhiệt hiện do con người tỏa ra (Q4h).
Tổng nhiệt ẩn gồm có: nhiệt ẩn do người tỏa ra Q4a
4.2.2 Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor):
Hệ số nhiệt tổng là tỷ số của nhiệt hiện tổng với nhiệt tổng mà dàn lạnh hoặc thiết bị điều hòa được yêu cầu xử lý h ht h a
Qh- Thành phần nhiệt hiện, kể cả thành phần nhiệt hiện do gió tươi đem vào QhN và gió lọt Q5h
Qa - Thành phần nhiệt ẩn, kể cả thành phần nhiệt ẩn do gió tươi đem vào QaN và gió lọt Q5a
4.2.3 Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor):
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng là tỷ số của nhiệt hiện hiệu dụng trong phòng và tổng nhiệt af hf hf hf Q Q
46 hiệu dụng trong phòng hef hef hef aef
Qhef - Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH (Effective Room Sensible Heat):
Qaef - Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH (Effective Room Latent Heat):
Qaef = Qaf + εBFQaN ɛBF - Hệ số đi vòng (Bypass Factor) tra theo bảng 4.22 [1, trang 162]
Kết quả tính toán được tổng hợp ở các bảng sau:
Bảng 4.1 Tính toán các hệ số nhiệt hiện tầng 1
Khu vực điều hòa Hệ số ℇ hf ℇ ht ℇ hef
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 0.1 0.909293 0.775376 0.908666
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 0.1 0.84913 0.703132 0.848195
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 0.1 0.875983 0.842047 0.875175 Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 0.1 0.946551 0.913824 0.946158 Văn phòng/Front office 0.1 0.868527 0.711726 0.867682 Phòng nhập hàng/Purchasing office 0.1 0.844954 0.706558 0.844001
Bảng 4.2 Tính toán các hệ số nhiệt hiện tầng 2
Khu vực điều hòa Hệ số ℇ hf ℇ ht ℇ hef
The facility offers a variety of spaces to cater to different needs, including a well-equipped gym for fitness enthusiasts and two meeting rooms (Meeting Room 1 and Meeting Room 2) designed for effective collaboration Additionally, there is an audio-visual room, a preparation room, and an administrative office to support various functions The break-out lobbies (Break-out Lobby 1 and Break-out Lobby 2) provide relaxing areas for informal gatherings, while the lift lobby ensures easy access throughout the facility Lastly, a service room is available to assist with any additional requirements.
Bảng 4.3 Tính toán các hệ số nhiệt hiện tầng điển hình và khu BOH
Tầng Khu vực điều hòa Hệ số ℇ hf ℇ ht ℇ hef
Phòng tập huấn-phòng họp/Training-meeting 0.1 0.789088 0.627885 0.784616 Phòng điều khiển/STP control room 0.1 0.857304 0.630937 0.85079 Phòng điện nhẹ/ELV room 0.1 0.859509 0.630942 0.852924
Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office
Phòng y tế / Medical room 0.1 0.748878 0.623002 0.745445 Phòng giặt / Laundry room 0.1 0.830221 0.630423 0.82456 Phòng ăn nhân viên/Staff dining 0.1 0.76924 0.686439 0.767408 Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 0.1 0.704227 0.589626 0.70116
4.2.4 Nhiệt độ đọng sương của thiết bị
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi tiếp tục làm lạnh hỗn hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi, không khí sẽ đạt trạng thái bão hòa 100% tại điểm S Điểm S là điểm đọng sương, và nhiệt độ ts chính là nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị phụ thuộc vào hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ɛhef, nhiệt độ và độ ẩm của trong phòng tT , φT
Nhiệt độ đọng sương của các phòng được thể hiện trong phần tính toán năng suất lạnh
4.3 Tính toán năng suất lạnh
4.3.1 Biểu diễn các quá trình trên ẩm đồ:
N (tN , φN) là trại thái không khí ngoài trời
T (tT , φT) là trại thái không khí ở trong nhà
Qua T kẻ đường thẳng song song với G - ɛhef , cắt đường 𝜑 = 100% tại S Điểm S là điểm đọng sương, ta xác định được nhiệt độ đọng sương của thiết bị 𝑡 𝑆
Qua S kẻ đường thẳng song song với G - ɛht, cắt đường NT tại H Điểm H là điểm hòa trộn
Qua T kẻ đường thẳng song song với G - ɛhf, điểm V cắt đường SH Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và ống gió, V được xác định là điểm thổi vào.
Hình 4.2 Sơ đồ tuần hoàn không khí một cấp
Mô phỏng trên đồ thị ẩm t-d:
Hình 4.3 Mô phỏng sơ đồ đồ thị ẩm
4.3.2 Tính toán năng suất lạnh a Nhiệt độ không khí sau giàn lạnh
Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh được xác định bằng biểu thức:
to = ts + ɛBF ( tH – ts ) = tv b Lưu lượng không khí qua dàn lạnh
Lưu lượng không khí L là lượng không khí cần thiết để loại bỏ nhiệt thừa, cả nhiệt hiện và nhiệt ẩn, trong phòng điều hòa Đây cũng chính là lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi đã được hòa trộn.
Qhef - Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W tT , ts - Nhiệt độ trong phòng và nhiệt độ đọng sương, ℃ ɛBF - Hệ số đi vòng c Năng suất lạnh của hệ thống
Năng suất lạnh của hệ thống có thể được tính toán theo biểu thức:
Qo = G.( hH – hV ) , kW Trong đó:
G – Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh kg/s
G = ρ.L ρ – khối lượng riêng không khí, ρ = 1,2 kg/m 3
Lưu lượng thể tích của không khí được đo bằng mét khối trên giây (m³/s), trong khi entanpy của không khí tại điểm hòa trộn được tính bằng kilojoules trên kilogram (kJ/kg) Tương tự, entanpy của không khí tại điểm thổi vào cũng được đo bằng kJ/kg Việc tính toán các thông số này rất quan trọng cho sảnh chính ở tầng 1.
Qo = G.(h3 – h4 ) = 19,4 ( 53 – 48 ) = 97 kW Các khu vực còn lại tính toán tương tự và tổng hợp ở các bảng sau
Bảng 4.4 Tính toán tải lạnh tầng 1
Khu vực điều hòa t s ɛ BF h h h v Q 0
Phòng bảo vệ & CCTV / security &
PHÒNG PHỤC VỤ/SERVICE ROOM 15.8 0.1 58 40 3.0
P SƠ CHẾ THỊT/MEAT PREP/ CUT 15.6 0.1 58 40 1.68
P SƠ CHẾ HẢI SẢN/FISH/
P SƠ CHẾ RAU CỦ/FISH/
P RỬA CHÉN DĨA DUNG CỤ/DISH
Nhà hàng chính/ADD Restaurant 15.6 0.1 54 45 141.35 Khu trò chơi trẻ em/Kid's club 15 0.1 51 46 16.40
Phòng nhập hàng/Purchasing office 15.3 0.1 58 40 1.50
Bảng 4.5 Tính toán tải lạnh tầng 2
Khu vực điều hòa t s ɛ BF h h h v Q 0
Phòng tập thể hình/GYM 15.3 0.1 56 45 32.22
Phòng âm thanh/ AV room 15.8 0.1 58 40 1.44
Sảnh thang máy/lift lobby 15.8 0.1 58 40 3.15
Sảnh giải lao/Break-out lobby-
Bảng 4.6 Tính toán tải lạnh tầng điển hình và khu BOH
Tầng Khu vực điều hòa t s ɛ BF h h h v Q 0 , kW
Phòng tập huấn-phòng họp/Training- meeting
Phòng điều khiển/STP control room 15.8 0.1 58 40 2.65
Phòng điện nhẹ/ELV room 15.8 0.1 58 40 1.80
Phòng kỹ thuật, trực PCCC /Office - storage
Phòng y tế / Medical room 15.8 0.1 58 40 1.75 Phòng giặt / Laundry room 15.8 0.1 58 40 18.00 Phòng ăn nhân viên/Staff dining 15.8 0.1 58 40 27.37 Bếp ăn nhân viên/Staff kitchen 15.8 0.1 58 40 2.32
CHƯƠNG 5 SỬ DỤNG PHẦN MỀM TÍNH TẢI VÀ SO SÁNH KẾT
Hình 5.1 Giao diện khi khởi động phần mềm trace700
Trace700 là phần mềm tính tải lạnh phổ biến, được nhiều công ty thiết kế và bộ phận kiểm tra của các nhà thầu ưa chuộng Phần mềm này hoạt động hiệu quả trên hầu hết các phiên bản hệ điều hành Windows Trace700 sử dụng các thuật toán tính toán tải lạnh (tải nóng) cho hệ thống điều hòa không khí, dựa trên các dữ liệu và thông số tính toán theo tiêu chuẩn ASHRAE của Hoa Kỳ.
Trace700 sở hữu giao diện đơn giản và trực quan, dễ sử dụng, cho phép người dùng linh hoạt điều chỉnh các thông số theo nhu cầu mà không cần phải tuân thủ cứng nhắc các dữ liệu hay chỉ số đã định sẵn.
59 tiêu chuẩn mặc định của phần mềm
5.2 Sử dụng trace700 để tính tải cho dự án Festival Vũng tàu
Hình 5.2 Giao diện trace700 sau khi new project
Sau khi khởi động trace700, ta sẽ thực hiện 7 bước như trên để có được tải lạnh của các phòng trong dự án
Bước 1 Nhập thông tin dự án đang triển khai
Hình 5.3 Nhập các thông tin cần thiết cho dự án
Bước 2 Nhập thư viện thời tiết của dự án
Bước này ta sẽ nhập thư viện thời tiết có sẵn của Thành phố Vũng Tàu vào cho dự án
Bước 3 Tạo các công năng khu vựa tính tải lạnh của dự án
Trong dự án Khách sạn Festival Vũng Tàu, có nhiều công năng được sử dụng đồng thời trong tòa nhà Tầng 3 trở lên chủ yếu là phòng ngủ khách sạn, trong khi tầng 1 và tầng 2 lại đa dạng hơn với nhiều công năng khác nhau Cụ thể, tầng 1 bao gồm nhà hàng, bếp, phòng sơ chế bảo quản, phòng y tế, khu vực bảo vệ và khu vui chơi cho trẻ em, tổng cộng có 22 khu vực cần tính toán tải lạnh tương ứng Tầng 2 có 9 khu vực được tính tải lạnh và công năng tương ứng.
Cụ thể vào dự án
Ta sẽ tính tải lạnh cho phòng ngủ khách sạn ở tầng 3 Cụ thể cho 2 loại phòng là phòng thường và phòng family
Phòng T1 và phòng F sử dụng file template mẫu đã được cài đặt sẵn trong phần mềm để tạo template Người dùng có thể chỉnh sửa các thông số theo tiêu chuẩn khác nếu cần thiết.
Hình 5.4 Các thông số đã được nhập sẵn của công năng của phần Internal Load
Ta add Global và chọn các công năng cần tính sau đó Apply
Như hình ta được các dữ liệu theo tiêu chuẩn Ashrae 62.1 đã được nhập sẵn trước đó của người tạo:
Khi chọn loại cho phần "people," các thông số bên dưới sẽ hiển thị theo tiêu chuẩn cài sẵn của Ashrae Nếu cần tuân thủ một tiêu chuẩn khác, bạn có thể dễ dàng điều chỉnh các thông số này theo ý muốn.
Ta có density m 2 /người.( 100m 2 /10 người = 10 )
Qua phần tiếp theo là Airflow ta cũng sử dụng file template mẫu bằng cách Add Global và thêm vào
Phần tiếp theo là các thông số nhiệt độ Thermostat, ta căn cứ vào tiêu chuẩn và mong muốn nhà đầu tư mà nhập
Hình 5.5 Nhập thông số phần nhiệt độ
Như đã nhập, ta có nhiệt độ mùa lạnh dao động vào khoảng 24 -25 độ, mùa nóng là 19-20 độ và độ ẩm là 55%
Tiếp theo là phần kết cấu xây dựng Construction
Hình 5.6 Các thông số của file template mẫu phần kết cấu
Chúng tôi vẫn sử dụng các file template có sẵn cho các kết cấu phổ biến như sàn bê tông, mái bê tông và tường ngoài 200mm Để sử dụng, bạn chỉ cần nhập thông số chiều cao: "Wall" để chỉ tường ngoài, "Flo to flo" để xác định khoảng cách từ sàn đến sàn (thường chọn bằng chiều cao tường), và "Plenum" để chỉ khoảng không trần thi công tính từ trần giả đến sàn trên.
Cuối cùng là phần Room, ta sẽ gán 4 liên kết đã tạo trước đó vào để chuẩn bị cho việc tạo phòng ở bước tiếp theo
Hình 5.7 Phần Room sau khi gán các giá trị tương ứng
Bước 4 Tạo phòng cho dự án
Bước này ta bắt đầu tạo và nhập từng phòng có xuất hiện trong dự án một cách chi tiết hơn
Hình 5.8 Giao diện phần tạo phòng khi đã set các thông số trước đó
