Đề tài Tính toán phụ tải lạnh và lựa chọn thiết bị điều hoà không khí

Lêi nãi ®Çu Trong thêi ®¹i ngµy nay víi sù tiÕn bé kh«ng ngõng cña khoa häc kü thuËt theo ®ã ®êi sèng cña con ng−êi còng kh«ng ngõng ®−îc c¶i thiÖn. ViÖc c¶i t¹o m«i tr−êng lµ mét vÊn ®Ò quan träng ®Ó ®¶m b¶o søc khoÎ cho con ng−êi vµ thóc ®Èy n¨ng xuÊt lµm viÖc, häc tËp. V× vËy, ng−êi ta ngµy cµng muèn c¶i t¹o cho kh«ng gian lµm viÖc thÝch hîp h¬n. B»ng kü thuËt ®iÒu hoµ kh«ng khÝ ta sÏ ®¸p øng ®−îc ®iÒu ®ã. Tuy thÕ ®Ó ®¶m b¶o ®−îc vÒ kü thuËt ®ång thêi kinh tÕ nhÊt ®ßi hái tr−íc khi l¾p ®Æt ta ph¶i tÝnh to¸n chÝnh x¸c phô t¶i l¹nh vïng kh«ng gian mµ chóng ta ®Þnh c¶i thiÖn. §Ó ®¹t ®−îc ®iÒu ®ã th× chóng ta ph¶i cÇn tÝnh to¸n tÊt c¶ nh÷ng yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn phô t¶i l¹nh nh− c¸c dông cô, m¸y mãc trong nhµ, ®ång thêi ph¶i th«ng giã ®Ó t¹o mét kh«ng gian trong lµnh. §å ¸n thiÕt kÕ ®−îc tr×nh bµy gåm 4 phÇn: PhÇn I: Chän kh«ng gian ®iÒu hoµ PhÇnII: TÝnh to¸n phô t¶i l¹nh PhÇnIII: Chän m¸y ®iÒu hoµ PhÇnIV: NhËn xÐt, kÕt luËn S¬ ®å mÆt b»ng phßng häc phÇn I Kh¶o s¸t kh«ng gian ®iÒu hoµ 1.1. S¬ ®å mÆt b»ng: MÆt b»ng nhµ MÆt ®øng nhµ hµnh lang §¤ng Nam B¾c t©y 1.2. §Æc ®iÓm kiÕn tróc cña c¨n phßng: - Phßng thuéc khu vùc Hμ Néi vÞ trÝ 200 B¾c. Thuéc tÇng 2 cña mét khu gi¶ng ®−êng 2 tÇng - PhÝa §«ng cã 2 cöa chÝnh diÖn tÝch 2,5x1,5 m2 vμ mét cöa sæ - PhÝa T©y cã 3 cöa sæ, tÊt c¶ c¸c cöa sæ ®Òu cã diÖn tÝch 1,5x1,2 m2 cã khung b»ng kim lo¹i vμ cã rÌm che bªn trong - DiÖn tÝch phßng: 6x10m2, chiÒu cao 3,5m - Trong phßng lóc tèi ®a cã 60 ng−êi - §Æc ®iÓm ho¹t ®éng: ngåi, ho¹t ®éng nhÑ - C¸c thiÕt bÞ ph¸t nhiÖt cã trong phßng: 12 bãng ®Ìn neon 40w, mét m¸y chiÕu 450w 1.3. C¸c yÕu tè khÝ hËu KhÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa cã ®é Èm vμ nhiÖt ®é kh¸ cao vμ biÕn ®éng nhiÒu trong c¸c mïa, trong c¸c ngμy. §é Èm nhiÒu khi biÕn ®éng trªn kho¶ng 70% 1.4. Yªu cÇu kü thuËt cña tr¹ng th¸i kh«ng khÝ trong kh«ng gian ®iÒu hoµ Trong nh÷ng chØ tiªu quan träng nhÊt cña kh«ng khÝ trong kh«ng gian ®iÒu hoμ lμ nhiÖt ®é vμ ®é Èm. §©y lμ phßng häc nhiÖt ®é vμ ®é Èm thÝch nghi nhÊt lμ t = 240C t−¬ng øng víi ®é Èm lμ ϕ = 60%. Ngoμi yªu cÇu chØ tiªu vÒ nhiÖt ®é vμ ®é Èm cßn cã yªu cÇu vÒ møc ®é th¸n khÝ tøc nång ®é CO2 trong kh«ng gian ®iÒu hoμ kh«ng v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp B¶ng1: Yªu cÇu kü thuËt trong kh«ng gian ®iÒu hoμ ChØ tiªu Giíi h¹n Nång ®é CO Nång ®é CO2 NhiÖt ®é §é Èm t−¬ng ®èi Tèc ®é chuyÓn ®éng cña kh«ng khÝ <0,001% thÓ tÝch <0,1 – 0,15% thÓ tÝch 20 o C – 28 o C 40% - 70% >0,5 m/s phÇn II tÝnh to¸n phô t¶i l¹nh 1. PhÇn nhiÖt tõ bªn trong kh«ng gian ®iÒu hoµ 1.1 NhiÖt thõa ph¸t ra tõ c¬ thÓ ng−êi NhiÖt to¶ ra tõ c¬ thÓ ng−êi gåm hai thμnh phÇn nhiÖt hiÖn vμ nhiÖt Èn, hai thμnh phÇn nμy phô thuéc vμo c−êng ®é vËn ®éng vμ kh«ng khÝ trong phßng ta ®ang kh¶o s¸t, nhiÖt ®é to¶ ra tõ ng−êi cμng lín khi c−êng ®é trao ®æi nhiÖt tõ ng−êi víi kh«ng khÝ trong phßng b»ng c¸c h×nh thøc trao ®æi nhiÖt cμng lín. C¬ thÓ ng−êi to¶ nhiÖt theo 3 c¸ch: Bøc x¹ ®èi l−u vμ tho¸t Èm. Khi nhiÖt ®é kh«ng khÝ gi¶m c−êng ®é trao ®æi nhiÖt t¨ng b»ng ®èi l−u t¨ng. §é chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a c¬ thÓ vμ nhiÖt ®é c¸c bÒ mÆt xung quanh trong kh«ng gian ®iÒu hoμ cμng lín th× trao ®æi nhiÖt b»ng bøc x¹ cμng t¨ng vμ ng−îc l¹i, ngoμi ra khi ®é Èm cña kh«ng khÝ t¨ng th× tèc ®é tho¸t Èm cμng nhá dÉn ®Õn c−êng ®é trao ®æi nhiÖt gi¶m vμ ng−îc l¹i. NhiÖt to¶ ra trong phßng do ng−êi: Qng−êi = n.q , (W) Trong ®ã: n- Sè ng−êi trong phßng q- NhiÖt thõa ph¸t ra tõ c¬ thÓ mét ng−êi Kh«ng gian ta kh¶o s¸t lóc tèi ®a cã 60 ng−êi mμ víi nhiÖt ®é kh«ng gian lμ 24oC ta tra b¶ng 5-1 ®−îc q=120(W) Nh− vËy: Qng−êi=120 x 60=7200 (W) 1.2. NhiÖt thõa ph¸t ra tõ ®Ìn chiÕu s¸ng Trong phßng cã 12 bãng ®Ìn Neon c«ng suÊt mçi bãng 40W, hao tæn trªn chÊn l−u chiÕm 25% c«ng suÊt ®Ìn. Nh− vËy c«ng suÊt thùc cña mét bãng lμ: P = 40+40.25% = 50(w) C«ng suÊt cña 12 bãng: Q®Ìn= 12*50 = 600(w) 1.3. NhiÖt thõa ph¸t ra do m¸y chiÕu Phßng nμy sö dông mét m¸y chiÕu, c«ng suÊt cña m¸y lμ 450W, khi lμm viÖc m¸y chiÕu kh«ng g©y bay h¬i nªn ta cã thÓ coi nhiÖt thõa ph¸t ra tõ m¸y chiÕu chÝnh b»ng phÇn c«ng suÊt cña m¸y chiÕu Q mc= 450 (w) Nh− vËy tæng nhiÖt thõa ph¸t ra trong phßng lμ: Q1 = Qng−êi+ Q®Ìn+ Qmc = 7200 + 600 + 450 = 8250 (w) 2. NhiÖt thõa do sù x©m nhËp cña c¸c nguån nhiÖt tõ bªn ngoµi 2.1. NhiÖt tõ bªn ngoµi t¸c ®éng qua kÕt cÊu bao che NhiÖt ®é m«i tr−êng trong 1 ngμy ®iÓn h×nh th¸ng 6. Giê t0 C ϕ % t®s0C In 6 27.9 94 26.7 86.5 7 28.9 93 28.6 90 8 29.8 93 28.5 95 9 31.8 87 29.5 98 10 32.2 85 29.3 98.5 11 33.3 84 30 104 12 34 80 30 103 13 34.2 78 29.5 101 14 35.1 77 30.5 106 15 35.3 75 30.4 106.5 16 35.2 74 30.2 105.5 17 34.6 78 30.6 106.2 18 33.6 85 31.5 106.3 19 32.6 84 29.4 99 20 31.5 86 28.8 97 21 31.3 88 28.7 97.5 22 30.4 88 28.3 94 23 29.8 88 27.8 91 24 29.5 89 27.3 92 a. §Æc ®iÓm cña cöa sæ : Trong phßng cã tÊt c¶ 4 cöa sæ, mçi cöa cã diÖn tÝch lμ S = 1,5*1,2 = 1,8 m2, cöa sæ cã l¾p khung kim lo¹i, rÌm che vμ l¾p kÝnh Carorex. Sè liÖu cña kÝnh vμ rÌm che ®−îc cho d−íi b¶ng sau: B¶ng 2 : Th«ng sè cña kÝnh vμ rÌm che Lo¹i kÝnh HÖ sè hÊp thô αk HÖ sè ph¶n x¹ ρk HÖ sè xuyªn qua τk HÖ sè cña kÝnh KÝnh Carorex mμu xanh dμy 6 mm 0,75 0,05 0,2 0,57 Lo¹i mμn che, rÌm cöa HÖ sè hÊp thô αm HÖ sè ph¶n x¹ ρm HÖ sè xuyªn qua τm HÖ sè mÆt trêi Mμn che lo¹i Metalon 310/2 0,29 0,48 0,23 0,58 b. NhiÖt do bøc x¹ mÆt trêi t¸c ®éng vµo cöa sè: Do t¸c dông cña bøc x¹ mÆt trêi do vËy bÒ mÆt tiÕp xóc cña kÕt cÊu bao che bÞ nãng lªn, l−îng nhiÖt nμy ®−îc tÝch tô trong kÕt cÊu bao che dÇn ®i s©u vμ truyÒn vμo kh«ng gian ®iÒu hoμ b»ng ®èi l−u vμ bøc x¹ lμm cho nã nãng lªn §Ó tÝnh l−îng nhiÖt do bøc x¹ mÆt trêi ta chØ cÇn xÐt cho mét ngμy ®iÓn h×nh trong th¸ng ®iÓn h×nh (th¸ng 6) HÖ sè hiÖu chØnh nhiÖt ®é ®äng s−¬ng lóc 6 giê: K®s =1- 10 20. −dst 13% = 1-(26.4 - 20).13/1000= 0,9116 HÖ sè hiÖu chØnh khung cöa sæ b»ng kim lo¹i: Kkh = 1/0,85 = 1,176 HÖ sè hiÖu chØnh kÝnh rÌm: Kkr = [ 0,4αk + τk(αm + τm + ρmρk + 0,4αkρm)] = [ 0,4*0,75 + 0,20( 0,29 + 0,23 + 0,48*0,05 + 0,4*0,75*0,48)] = 0,44 Bøc x¹ x©m nhËp: Rxn(®,t) = ( Kkh* Kkr* K®s) Rxn (1) Rxn tra ë b¶ng 5-7 , víi h−íng §«ng ta tÝnh ®−îc Rxn(®) cßn víi h−íng T©y ta tÝnh d−îc Rxn(t) NhiÖt l−îng x©m nhËp qua cöa sæ: PhÝa T©y: Cã 3 cöa sæ nªn Qxn(T) = 3*S*Rxn(®-b) = 5,4* Rxn(®) ,(w) (2) PhÝa §«ng : cã 1 cöa sæ nªn Qxn(§) = 1,8*Rxn(t) (3) Tõ c¸c c«ng thøc (1), (2), (3) ta tÝnh ®−îc l−îng nhiÖt x©m nhËp qua cöa sæ phÝa §«ng vμ phÝa T©y. KÕt qu¶ tÝnh ®−îc tr×nh bμy trong b¶ng 3 vμ 4 B¶ng 3: NhiÖt l−îng x©m nhËp vμo trong phßng qua cña sæ phÝa §«ng Giê 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 §é Èm% 80 80 78 78 76 75 75 70 70 68 68 60 60 t0C 27.9 28.9 29.8 31.8 32.2 33.3 34 34.2 35.1 35.2 35.3 34.6 33.6 t®s 26.8 27.6 28.6 29.5 29.3 30.4 30 29.5 30.5 30.4 30.2 30.6 32.5 ni 0.63 0.31 0.28 0.27 0.25 0.24 0.22 0.29 0.46 0.61 0.71 0.72 0.71 K®s 0.91 0.87 0.83 0.82 0.81 0.79 0.78 0.78 0.79 0.81 0.82 0.83 0.84 Kkh 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 Kkm 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 K 0.47 0.45 0.43 0.42 0.42 0.41 0.40 0.40 0.41 0.42 0.42 0.43 0.44 Rxn 255 467 505 451 303 129 44 44 44 44 38 28 9 Rxn(§) 120 210 217 191 126 53 18 18 18 18 16 12 4 S 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 Qxn(§) 217 379 391 344 227 95 32 32 32 33 29 22 7 Qxn(§)MAX 391 B¶ng 4: NhiÖt l−îng x©m nhËp vμo trong phßng qua cöa sæ phÝaT©y Giê 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 §é Èm 80 80 78 78 76 75 75 70 70 68 68 60 60 t0C 27.9 28.9 29.8 31.8 32.2 33.3 34 34.2 35.1 35.2 35.3 34.6 33.6 t®s 26.8 27.6 28.6 29.5 29.3 30.4 30 29.5 30.5 30.4 30.2 30.6 32.5 ni 0.63 0.31 0.28 0.27 0.25 0.24 0.22 0.29 0.46 0.61 0.71 0.72 0.71 K®s 0.91 0.87 0.83 0.82 0.81 0.79 0.78 0.78 0.79 0.81 0.82 0.83 0.84 Kkh 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 1.18 Kkm 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 K 0.47 0.45 0.43 0.42 0.42 0.41 0.40 0.40 0.41 0.42 0.42 0.43 0.44 Rxn 9 28 38 44 44 44 44 129 302 451 505 467 255 Rxn(T) 4 13 16 19 18 18 18 52 124 188 214 201 111 S 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 5.4 Qxn(§) 23 68 88 101 99 97 96 281 669 1015 1155 1085 602 Qxn(§)MAX 1155 C. TÝnh to¸n nhiÖt l−îng x©m nhËp vµo trong phßng qua cöa chÝnh (phÝa §«ng) 1. KÕt cÊu cöa chÝnh Lo¹i vËt liÖu Khèi l−îng riªng kg/m3 BÒ dµy mm NhiÖt trë m2.0C/W Gç 96 25 0.525 2. TÝnh to¸n nhiÖt l−îng x©m nhËp qua cöa V× cöa chÝnh lμm hoμn toμn b»ng gç nªn nhiÖt l−îng x©m nhËp vμo trong phßng chØ b»ng h×nh thøc truyÒn nhiÖt. Cã 2 cöa chÝnh, diÖn tÝch mçi cöa: Scc = 1,5*2,5 = 3,75 (m 2) NhiÖt l−îng x©m nhËp qua cöa chÝnh: Qcc=1/Rg.2. Scc(tascc- tt) Trong ®ã: tascc : nhiÖt ®é phÝa ngoμi cöa chÝnh, Rg lμ nhiÖt trë cña gç tt : nhiÖt ®é trong phßng , tt = 24 0 C VËy: Qcc = 2*1/0,525*3,75( tascc - 24) , w Qcc =7,143 ( tascc - 24) (W) (4) Tõ c«ng thøc (4) ta tÝnh ®−îc nhiÖt l−îng x©m nhËp qua cöa chÝnh vμ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®−îc thÓ hiÖn d−íi b¶ng 5 B¶ng 5: NhiÖt l−îng x©m nhËp vμo trong phßng qua cöa chÝnh Giê 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 tascc 27.9 28.9 29.8 31.8 32.2 33.3 34 34.2 35.1 35.2 35.3 34.6 33.6 Qcc (W) 86 86 129 143 157 171 186 186 171 157 143 129 114 2.2 T¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi x©m nhËp qua cöa sè b»ng kÝnh ®Õn phô t¶i l¹nh tøc thêi cña hÖ thèng 2.2.1. KÕt cÊu cña t−êng, sµn, trÇn * §Æc ®iÓm cña t−êng: KÕt cÊu cña t−êng bao gåm: v÷a, g¹ch, v÷a, g¹ch, v÷a Tªn vËt liÖu Khèi l−îng riªng Kg/m3 BÒ dμy, mm NhiÖt trë, m2,o C/W G¹ch 1762 90 0,111 V÷a 1954 15 0,016 * §Æc ®iÓm cña trÇn. CÊu t¹o Khèi l−îng, kg/m2 U, W/m2.o C M¸i bª t«ng dμy 100 mm, cã líp v÷a dμy 25 mm vμ phÝa trªn cã líp bitum 317 1,97 (1,72) * §Æc ®iÓm cña sμn: BÒ mÆt sμn cã l¸t g¹ch Vinyl 3 mm cã c¸c sè liÖu nh− sau : M« t¶ cÊu tróc sμn BÒ dμy mm Khèi l−îng kg/m2 U W/m2. o C Sμn bª t«ng dμy 150 mm bªn trªn cã líp v÷a 25 mm 175 407 2,78 (2,17) 2.2.2. TÝnh to¸n t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi x©m nhËp qua cöa sæ b»ng kÝnh phÝa ChØ mét phÇn l−îng nhiÖt bøc x¹ x©m nhËp cã ¶nh h−ëng tøc thêi ®Õn phô t¶i l¹nh, cßn mét phÇn th× tÝch tô trong c¸c kÕt cÊu d¹ng bÒ mÆt cña kh«ng gian ®iÒu hoμ nh− v¸ch t−êng, sμn nhμ, trÇn. NhiÖt ®é cña c¸c bÒ mÆt nμy sÏ t¨ng dÇn lªn. NÕu khèi l−îng riªng cña vËt liÖu cμng lín th× l−îng nhiÖt bÞ hÊp thô cμng nhiÒu vμ do ®ã ®é chËm trÔ Δt = τ2 - τ1 cμng lín. * X¸c ®Þnh tæng khèi l−îng quy ®æi cña v¸ch, sµn, trÇn phÝa T©y Coi nh− diÖn tÝch cña v¸ch t−êng phÝa §«ng (phÝa cã cöa chÝnh) b»ng diÖn tÝch cña c¶ v¸ch t−êng khi kh«ng cã cöa. Khèi l−îng cña c¸c v¸ch trªn mét diÖn tÝch sμn: m = 2*1762*0,09 + 3*1954*0,015 = 405 kg/m2sμn Khèi l−îng v¸ch t−êng phÝa T©y m1= (10*3,5 - 3*1,2*1,5) 405/6*10 = 200 kg/m2 sμn Khèi l−îng v¸ch t−êng phÝa §«ng m2 = (3,5*10)405/6*10 = 236 kg/m2 sμn Khèi l−îng cña 2 v¸ch cßn l¹i: m3 = 0,5*2*3,5*6*405/6*10 = 142 kg/m2 sμn Khèi l−îng cña sμn: víi gi¶ thiÕt phßng ë d−íi sμn còng sö dông ®iÒu hoμ nªn: m4 = 0,5*6*10*405/6*10 = 202 kg/m2 sμn Khèi l−îng cña trÇn: m5 = 0,5*6*10*405/6*10 = 202 kg/m2 sμn Tæng khèi l−îng quy ®æi cña v¸ch, sμn vμ trÇn (lμ khèi l−îng b×nh qu©n cña c¸c bÒ mÆt bao che tÝnh trªn 1 m2sμn): M1 = m1 + m2 + m3 +m4 + m5 = 202 + 202 + 142 + 236 + 200 = 982 kg/m2 sμn * X¸c ®Þnh tæng khèi l−îng quy ®æi cña v¸ch, sµn, trÇn phÝa §«ng T−¬ng tù ta còng coi diÖn tÝch cña v¸ch t−êng cã cöa sæ phÝa T©y b»ng diÖn tÝch cña c¶ v¸ch t−êng khi kh«ng cã cöa sæ. Khèi l−îng v¸ch t−êng phÝa §«ng m1 = (3,5*10 - 1,2*1,5)405/6*10 = 224 kg/m2 sμn Khèi l−îng v¸ch t−êng phÝa T©y m2 = (3,5*10)405/6*10 =236 kg/m2 sμn Khèi l−îng cña 2 v¸ch cßn l¹i: m3 = 0,5*2*3,5*6*405/6*10 = 142 kg/m2 sμn Khèi l−îng cña sμn: víi gi¶ thiÕt phßng ë d−íi sμn còng sö dông ®iÒu hoμ nªn: m4 = 0,5*6*10*405/6*10 = 202 kg/m2 sμn Khèi l−îng cña trÇn: m5 = 0,5*6*10*405/6*10 = 202 kg/m2 sμn Tæng khèÝ l−îng quy ®æi cña v¸ch, sμn, trÇn M2 = 142 + 236 + 224 +202 + 202 = 1006 kg/m 2 sμn. Tra b¶ng 5-9 øng víi mçi khèi l−îng ta ®−îc hÖ sè trÔ n vμ víi Qxn tÝnh ®−îc ë trªn ta tÝnh to¸n t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi qua c¸c h−íng. NhiÖt l−îng do t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi lªn cöa sæ phÝa T©y Q pt(T) = n(t)*Qxn(t), (W) (5) NhiÖt l−îng do t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi lªn cöa sæ phÝa §«ng Qpt(§) = n(®)*Qxn(®), (W) (6) Tæng nhiÖt l−îng do t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi lªn cöa sæ lμ: Qpt = Qpt(t) + Qpt(®) , (W) (7) Tõ c¸c c«ng thøc (5), (6), (7) vμ tÝnh to¸n trªn Excel ta ®−îc kÕt qu¶ trªn b¶ng 6 B¶ng 6: T¸c ®éng bøc x¹ mÆt trêi x©m nhËp qua cöa kÝnh Giê 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 n§ 0.51 0.66 0.71 0.67 0.57 0.4 0.29 0.26 0.25 0.23 0.21 0.16 nT 0.63 0.31 0.28 0.27 0.25 0.24 0.22 0.29 0.46 0.61 0.71 0.72 Q§ 217 379 391 344 227 95.2 31.9 31.9 32.5 33 29 21.7 QT 23 68.1 88.3 101 99 97.4 95.8 281 669 1015 1155 1085 QPT§ 111 250 278 230 130 38 9 8 8 8 6 3 QPTT 14 21 25 27 25 23 21 81 308 619 820 781 QPTΣ 125 271 302 257 154 61 30 90 316 627 826 785 QPTMAX 826 2.3. X¸c ®Þnh l−îng nhiÖt x©m nhËp do truyÒn nhiÖt qua v¸ch bao che: a. NhiÖt truyÒn qua t−êng, v¸ch ng¨n Duíi t¸c ®éng cña bøc x¹ mÆt trêi, bÒ mÆt bªn ngoμi cña v¸ch bao che sÏ nãng dÇn lªn, l−îng nhiÖt sÏ di chuyÓn vμo bÒ mÆt bªn trong vμ lμm t¨ng nhiÖt ®é cña bÒ mÆt nμy. Sau ®ã nhiÖt sÏ nh¶ vμo bªn trong kh«ng gian ®iÒu hoμ qua ®èi l−u vμ bøc x¹. C«ng thøc tÝnh nhiÖt l−îng truyÒn qua t−êng,v¸ch ng¨n: Qt = S*( tas – t fi )*1/R Trong ®ã: S (m2): DiÖn tÝch toμn bé v¸ch, m2 t fi = 24 o C R- NhiÖt trë cña v¸ch R = 2* 0,111 + 3*0,016 = 0,27 (m2.o C/W ) DiÖn tÝch v¸ch phÝa T©y: S1 = 10*3,5 - 3*1,2*1,5 = 29,6 m 2` DiÖn tÝch v¸ch phÝa §«ng: S2 = 10*3,5 - 1,2*1,5 - 2*1,5*2,5 = 25,7 m 2 DiÖn tÝch 2 v¸ch cßn l¹i: S3 = 2*6*3,5 = 42 m 2 Do 2 v¸ch t−êng cßn l¹i phÝa Nam vμ phÝa B¾c còng cã m¸y ®iÒu hoμ nªn khi tÝnh to¸n ta bá qua sù truyÒn nhiÖt tõ 2 v¸ch phÝa ®ã. Tæng diÖn tÝch 2 v¸ch phÝa §«ng vμ phÝa T©y: S = 29,6 + 25,7 = 55,3 m2 VËy: Qt = 55.3(tas – 24)*1/0,27 (8) b. NhiÖt truyÒn qua sµn: Do phßng ®ang xÐt ë trªn tÇng 2 phßng á tÇng d−íi sö dông ®iÒu hoμ cïng lóc víi phßng ®ang xÐt nªn ta coi nhiÖt truyÒn qua sμn b»ng 0. c. NhiÖt truyÒn qua m¸i vµ trÇn C«ng thøc: Qm = U*S*( tas – t fi ) Víi : U=1,97 (W/m2,o C), S = 10*6 = 60 m2 VËy Qm = 1,97*60(tas - 24) = 118,2(tas - 24) W (10) Tõ c¸c c«ng thøc (8), (9), (10) ta tÝnh ®−îc nhiÖt l−îng truyÒn qua t−êng, sμn, m¸i. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®−îc cho d−íi b¶ng 7: B¶ng 7: L−îng nhiÖt x©m nhËp do truyÒn nhiÖt qua v¸ch bao che Giê 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 tas 27.9 28.9 29.8 31.8 32.2 33.3 34 34.2 35.1 35.2 35.3 34.6 33.6 RT 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 UM 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 1.97 ST 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 55.3 SM 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 QS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 QT 799 1024 1229 1598 1679 1905 2048 2089 2273 2314 1741 2171 1966 QM 461 591 709 922 969 1099 1182 1206 1312 1336 1005 1253 1135 Q2 1260 1615 1938 2520 2649 3004 3230 3295 3585 3650 2746 3424 3101 Q2MAX 3650 3. Hao tæn nhiÖt do th«ng giã: Th«ng giã nh»m ®¶m b¶o ®é trong lμnh cña kh«ng khÝ trong kh«ng gian ®iÒu hoμ, lμ viÖc th¶i mét phÇn khÝ l¹nh vμ thay thÕ b»ng kh«ng khÝ míi tõ bªn ngoμi. L−îng nhiÖt nμy ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc sau: Qtg = G(In - It) , (kw) Trong ®ã: G- L−u l−îng khèi l−îng cña kh«ng khÝ th«ng giã, kg/s In, It - Entanpi cña kh«ng khÝ ngoμi trêi vμ trong nhμ, kJ/kgkkk B¶ng l−u l−îng kh«ng khÝ cÇn th«ng giã: L−u l−îng kh«ng khÝ cÇn th«ng giã Q (m3/h.ng−êi) C−êng ®é vËn ®éng L−îng CO2 do ng−êi th¶i ra(m3/h.ng−êi) β = 0,1% β = 0,15% NghØ ng¬i RÊt nhÑ NhÑ Trung b×nh NÆng 0,013 0,022 0,03 0,046 0,074 18,6 31,4 43 65,7 106 10,8 18,3 25 38,3 61,7 V× ®©y lμ phßng häc nªn møc ®é v©n ®éng nhÑ ta chän l−u l−îng khÝ t−¬i ph¶i cung cÊp vμo kh«ng gian ®iÒu hoμ lμ: q =25 (m3/ h.ng−êi) VËy l−u l−îng cÇn thiÕt thæi vμo phßng lμ: Q = n.q Q= 60.25 =150 (m3/h) L−îng kh«ng khÝ vμo: G =(150*1000)*29/22,4 = 194196 (g/h) =194,196 (kg/h) = 3,24(kg/s). Trong kh«ng gian ®iÒu hoμ lu«n cã entanpi kh«ng ®æi .Cßn entanpi ë ngoμi trêi th−êng thay ®æi theo thêi gian , ta ®Æt èng hót giã ®Çu vμo ë (phÝa T©y) cña phßng. Trong kh«ng gian ®iÒu hoμ ta lu«n lu«n ®Ó nhiÖt ®é 240 C, ®é Èm t−¬ng ®èi lμ 60%, tra ®å thÞ t-d cña kh«ng khÝ Èm cã It = 53 kJ/kg kkk. Entanpi cña kh«ng khÝ ngoμi trêi thay ®æi theo thêi gian (theo nhiÖt ®é). B¶ng 8: B¶ng tÝnh to¸n l−îng nhiÖt truyÒn vµo do th«ng giã Giê 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 t o C 27.9 28.9 29.8 31.8 32.2 33 34 34 35 35 35 34.6 33.6 ϕ% 94 93 93 87 85 84 80 78 77 75 74 78 85 In 86.5 90 95 98 98.5 104 103 101 106 106.5 105.5 106.2 106.3 It 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 G 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 3.24 ΔΙ 33.5 37 42 45 45.5 51 50 48 53 53.5 52.5 53.2 53.3 Q3 109 120 136 146 147 165 162 156 172 173 170 172 173 Q3MAX 173 4. Tæng hîp phô t¶i Phô t¶i l¹nh kh«ng ph¶i lμ tæng ®¹i sè cña c¸c trÞ cùc ®¹i cña phô t¶i thμnh phÇn v× r»ng c¸c t¶i thμnh phÇn kh«ng suÊt hiÖn cïng thêi ®iÓm Ta xÕp chång c¸c thμnh phÇn t¶i nhiÖt trong kh«ng gian ®iÒu hoμ trong cïng mét thêi gian trong ngμy t×m giê t¶i ®¹t cùc ®¹i vμ trÞ sè t¶i cùc ®¹i. KÕt qu¶ ghi trong b¶ng sau: Bang 9: B¶ng tæng hîp phô t¶i Thoi diem 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Qxn(§) 217 379 391 344 227 95 32 32 32 33 29 22 7 Qxn(T) 23 68 88 101 99 97 96 281 669 1015 1155 1085 602 Qcc 86 86 129 143 157 171 186 186 171 157 143 129 114 Qpt 125 271 302 257 154 61 30 90 316 627 826 785 Q1 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 Q2 1260 1583 1873 2520 2649 3004 3230 3295 3585 3618 3650 3424 3101 Q3 109 119.9 136.1 146 147 165.2 162 156 172 173 170 172 173 Q 9944 1048 6 10868 1150 311529 1178 2 11956 1219 912879 1324 6 13397 1308 212247 QMAX 1339 7 Bang 9: B¶ng tæng hîp phô t¶i Thoi diem 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Qxn(§) 648.4 1142 957.4 644.2 295.1 112.9 107 108.2 105.7 91.31 68.1 21.63 21.124 Qxn(t-n) 7.63 23.47 31.5 36.06 36.06 35.24 35.65 54.1 111.34 166.61 186.37 157 68.85 Qcc 55.77 71.5 85.8 111.5 117.3 133 143 145.9 158.7 161.6 121.6 151.6 137.3 Qpt 384.92 771.28 602.11 325.04 106.37 38.94 44.57 60.05 103.42 142.47 142.22 88.46 Q1 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 8250 Q2 1817 1330 2795 3634 3820 4333 4659 4752 5172 5265 3960 4939 4472.6 Q3 2071 2654 2654 2589 3042 3366 3301 3237 3172 3366 2524.6 3301.4 3366 Q 13234 14242 15375 1559 15667 16269 16540 16607 17073 17437 15254 16909 16316 Tõ b¶ng tæng hîp trªn ta thÊy: Qmax = 17437 w = 17,437 kw Qmax = 17,437*12000/3,516 = 59512(Btu) PhÇn III Chän m¸y ®iÒu hoµ B¶ng: Mét sè mÉu m¸y ®iÒu hoμ: KiÓu FXYC80K FVYF80K FXYS80K FXYM80K FXYC100K FVYF100K FXYS100K FXYM100K FXYC125K FVYF125K FXYS125K FXYM125K FXYM200K FXYM250K 30700 38200 47800 76400 95500 N¨ng suÊt Btu/h l¹nh kw 9 11,2 14 22,4 28 34100 42700 54600 85300 107500 N¨ng suÊt Btu/h nhiÖt kw 10 12,5 16,5 25 31,5 Tõ sè liÖu tÝnh to¸n ë trªn vμ dùa vμo b¶ng trªn ta thÊy ph¶i chän hai m¸y ®iÒu hoμ lo¹i c«ng suÊt lμ 30700 Btu cã kÝ hiÖu FXYM80K. PhÇn IV KÕt luËn vµ nhËn xÐt Qua qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ kh«ng gian ®iÒu hoμ trªn ta nhËn thÊy viÖc trang bÞ hÖ thèng ®iÒu hoμ kh«ng khÝ cho c¨n phßng nμy lμ hoμn toμn phï hîp vμ cÇn thiÕt tho¶ m·n ®iÒu kiÖn kinh tÕ ®ång thêi t¹o ®−îc m«i tr−êng tr−êng thÝch hîp nhÊt cho kh«ng gian ®iÒu hoμ. Tuy ®· rÊt cè g¾ng nh−ng ®å ¸n nμy cßn nhiÒu mÆt thiÕu sãt, em rÊt mong ®−îc thÇy gi¸o vμ c¸c b¹n gãp ý kiÕn bæ sung thªm ®Ó ®å ¸n phï hîp víi thùc tÕ h¬n. 650 1136 1173 1031 682 286 96 96 97 99 87 65 21 23 68 88 101 99 97 96 281 669 1015 1155 1085 602 217 379 391 344 227 95 32 32 32 33 29 22 7