Giáo trình Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hòa không khí (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:151

Thêm vào BST

Báo xấu

49
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hòa không khí được biên soạn cung cấp các kiến thức về: Tính toán xác định phụ tải hệ thống điều hoà không khí, Xác định kết cấu hộ ĐHKK. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa và xác định thông số tính toán trong nhà, ngoài trời. Xác định nhiệt thừa, ẩm thừa. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ thị I - d hoặc t - d, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hòa không khí (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp

UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH M ĐUN: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT SƠ BỘ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ NGÀNH, NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH và ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số: 257/QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 07 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU Các hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí phục vụ trong đời sống và sản xuất như: chế biến, bảo quản thực phẩm, bia, rượu, in ấn, điện tử, thông tin, y tế, thể dục thể thao, du lịch... đang phát huy tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ nền kinh tế, đời sống đi lên. Giáo trình “Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hòa không khí’’ được biên soạn cung cấp các kiến thức về: Tính toán xác định phụ tải hệ thống điều hoà không khí, Xác định kết cấu hộ ĐHKK. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa và xác định thông số tính toán trong nhà, ngoài trời. Xác định nhiệt thừa, ẩm thừa. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ thị I - d hoặc t - d, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống. Thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hoà không khí. Chọn máy và thiết bị cho hệ thống ĐHKK: Máy nén, AHU, FCU, dàn nóng, dàn lạnh, bơm, quạt, tháp giải nhiệt. Bố trí thiết bị, tính toán xác định kích thước hệ thống nước, không khí. Tính toán đường ống, cách nhiệt, cách ẩm đường ống gió, nước lạnh, tính và thiết kế lắp đặt hệ thống tiêu âm. Tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hệ thống ĐHKK. Giáo trình biên soạn dạy trình độ Cao đẳng, cấu trúc giáo trình gồm có 2 BÀI, trong thời gian 60 giờ. Giáo trình được biên soạn không thể tránh khỏi thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp để giáo trình được chỉnh sửa và ngày càng hoàn thiện hơn. Đồng Tháp, ngày ……tháng …….năm 2017 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Nguyễn Văn An I
MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU ....................................................................................................... I BÀI 1: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ............................................................................................................................ 1 1. XÁC ĐỊNH KẾT CẤU HỘ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ...................................... 1 1.1 Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK ........... 1 1.2. Xác định công năng các không gian ĐHKK .................................................. 2 2. TIÊU CHUẨN VỆ SINH AN TOÀN, CHỌN CẤP ĐIỀU HÒA VÀ XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ NGOÀI TRỜI ....................................... 3 2.1. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa .............................................. 3 2.2. Chọn thông số tính toán trong nhà, ngoài trời ............................................. 12 3 . XÁC ĐỊNH NHIỆT THỪA, ẨM THỪA .......................................................... 14 3.1. Phương trình cân bằng nhiệt ........................................................................ 14 3.2. Tính nhiệt thừa QT ........................................................................................ 15 3.3. Tính ẩm thừa WT .......................................................................................... 44 3.4. Kiểm tra đọng sương trên vách: ................................................................... 46 4. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐHKK, BIỂU DIỄN QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ TRÊN ĐỒ THỊ, XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT LẠNH/ NHIỆT, NĂNG SUẤT GIÓ CỦA HỆ THỐNG: .................................................................................................. 47 4.1. Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ thị ... 47 4.2. Xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống: ........................ 64 BÀI 2: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT SƠ BỘ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ... 67 1. CHỌN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG ĐHKK: MÁY NÉN, AHU, FCU, DÀN NÓNG, DÀN LẠNH, BƠM, QUẠT, THÁP GIẢI NHIỆT ................ 67 1.1. Chọn máy lạnh cho hệ thống ĐHKK ........................................................... 67 1.2. Chọn thiết bị xử lý không khí, dàn nóng, dàn lạnh: ..................................... 87 1.3. Vẽ sơ đồ hệ thống ĐHKK: ........................................................................... 90
1.4. Chọn bơm, quạt và các thiết bị phụ khác: .................................................... 90 2. BỐ TRÍ THIẾT BỊ, TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HỆ THỐNG NƯỚC, KHÔNG KHÍ: .......................................................................................... 107 2.1. Bố trí máy và các thiết bị của hệ thống ĐHKK: ........................................ 107 2.2. Tính toán xác định số lượng, đặc tính thiết bị xử lý nước và không khí cho hệ thống ĐHKK: ............................................................................................... 108 3. TÍNH TOÁN ĐƯỜNG ỐNG, CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM ĐƯỜNG ỐNG GIÓ, NƯỚC LẠNH, TÍNH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TIÊU ÂM ........................... 118 3.1. Tính toán thiết kế đường ống gió, đường ống nước ................................... 118 3.2. Tính toán cách nhiệt, cách ẩm đường ống gió và đường ống nước lạnh: .. 133 3.3. Tính toán thiết kế lắp đặt hệ thống tiêu âm: ............................................... 136 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 141
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: Tên môn đun: THIẾT KẾ LẮP ĐẶT SƠ BỘ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Mã môn học: MĐ30 Thời gian thực hiện môn học: 60 (Lý thuyết: 28 giờ; Thực hành, thí nghiệm, bài tập, thảo luận: 24 giờ; Kiểm tra thường xuyên, định kỳ: 04 giờ, ôn thi: 02 giờ; Thi/kiểm tra kết thúc môn học: 02 giờ, hình thức: Viết) Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học - Vị trí: Môn học này chuyên môn được bố trí dạy sau các môn học kỹ thuật cơ sở, môn học chuyên môn. - Tính chất: Là môn học chuyên môn trang bị cho người học kiến thức nâng cao bổ sung cho mô đun Hệ thống điều hòa không khí dân dung; Hệ thống điều hòa không khí trung tâm - Ý nghĩa và vai trò của môn học: Là môn học bắt buộc trong nghề Kỹ thuật máy lạnh và Điều hòa không khí, trang bị những kiến thức, công việc tính toán, thiết kế hệ điều hòa không khí giúp cho học viên khi tốt nghiệp và khi đi làm Mục tiêu của môn học: - Về kiến thức: + Biết được phương pháp tính toán tải hệ thống ĐHKK, + Thiết lập sơ đồ hệ thống và sơ đồ nguyên lý ĐHKK, tính toán, lựa chọn máy và thiết bị trang bị cho hệ thống - Về kỹ năng: + Tính sơ bộ được nhiệt thừa, ẩm thừa, xác định được công suất lạnh, năng suất gió của hệ thống; + Xác định được số lượng, chủng loại máy và thiết bị. + Thiết kế và thể hiện được sơ đồ lắp nối hệ thống. - Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện cho người học tư duy logic trong tính toán, lựa chọn, bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống ĐHKK. Nội dung của môn học:
BÀI 1: TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Mã BÀI: MĐ 30-01 Giới thiệu: Việc tính toán, thiết kế lắp đặt sơ bộ hệ thống điều hòa không khí là công việc cần thiết giúp cho chúng ta có thể lựa thể chọn được hệ thống điều hòa thích hợp, chọn máy và thiết bị của hệ thống đầy đủ, chính xác, đạt hiệu quả kinh tế cao cả về vốn đầu tư thiết bị cũng như giá vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa sau này. Mục tiêu: Kiến thức: - Biết được phương pháp xác định xác định kết cấu căn hộ và phụ tải hệ thống điều hòa không khí Kỹ năng: - Xác định kết cấu hộ ĐHKK: Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK. - Xác định công năng các không gian ĐHKK. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa và xác định thông số tính toán trong nhà, ngoài trời. - Tính nhiệt thừa, ẩm thừa, kiểm tra đọng sương. - Xây dựng sơ đồ ĐHKK, biểu diễn quá trình xử lý không khí trên đồ thị I- d hoặc t-d, xác định công suất lạnh/nhiệt, năng suất gió của hệ thống. Năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ trong học tập và tính toán. * Nội dung BÀI: Nội dung chính: 1. XÁC ĐỊNH KẾT CẤU HỘ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1.1 Xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK Để xác định kích thước, kết cấu ngăn che, mặt bằng không gian ĐHKK, chúng ta cần nêu được một số đặc điểm công trình: - Đặc điểm khí hậu vùng xây dựng công trình - Quy mô công trình, đặc điểm kiến trúc, hướng xây dựng 1
- Tầm quan trọng của điều hòa không khí đối với công trình, chọn cấp điều hòa phù hợp. - Đặc điểm về mặt bằng xây dựng công trình với các bản vẽ xây dựng kèm theo . - Cảnh quan và môi trường xung quanh (Như vườn hoa, bể bơi, quảng trường tượng đài, bồn phun nước ...) - Đặc điểm về mục đích sử dụng: Điều hòa tiện nghi hoặc công nghệ. + Nếu là điều hòa tiện nghi cần phân tích sâu như nhà ở, khách sạn, văn phòng, triển làm, hội trường, cơ quan, y tế, bệnh viện, nhà hát, rạp chiếu phim, nhà hàng ... + Nếu là điều hòa công nghệ phục vụ công nghệ như vải sợi, may mặc, da giầy, in ấn, vi tính, viễn thông, bưu điện, chè, thuốc lá ... - Đặc điểm về trang thiết bị nội thất - Đặc điểm về các nguồn phát nhiệt như chiếu sáng, động cơ, máy tính, máy văn phòng, quạt gió, bức xạ ... - Đặc điểm về cấu trúc bao che và tổn thất nhiệt vào nhà - Đặc điểm về thay đổi tải lạnh, tải nhiệt của công trình như thay đổi số người trong công trình, sử dụng điều hòa cả ngày lẫn đêm hay theo giờ hành chính, hoặc điều hòa hàng ngày hay chỉ diễn ra khi có hội họp... - Đặc điểm về vận hành và sử dụng thiết bị điều hòa (Cả năm hay theo mùa, vận hành toàn bộ hay theo khu vực ...) Sau khi xác định được các đặc điểm trên của công trình, chúng ta tiến hành xác định: - Kích thước không gian ĐHKK (dài x rộng x cao ) - Kích thước kết cấu ngăn che (Kích thước tường bao che, cửa sổ, cửa đi, tường ngăn ... ) ( dài x cao ), ( cao x rộng ) - Kích thước mặt bằng không gian ĐHKK (dài x rộng ). 1.2. Xác định công năng các không gian ĐHKK Trong hệ thống điều hòa không khí cần đảm bảo tiện nghi, thỏa mãn yêu cầu vi khí hậu nhưng không được làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng và trang trí nội thất bên trong tòa nhà cũng như cảnh quan sân, vườn, bể bơi bên ngoài tòa 2
nhà. Hệ thống điều hòa không khí cần đáp ứng các chỉ tiêu cơ bản sau của điều hòa tiện nghi: Đảm bảo các thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch của không khí theo tiêu chuẩn tiện nghi của TCVN nhưng cần chú ý mở rộng khoảng điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm ở các phòng đặc biệt dành cho khách quốc tế . - Lượng khí tươi cần đảm bảo mức tối thiểu là 20 m3/h cho một người . - Không khí tuần hoàn trong nhà phải được thông thoáng hợp lý và có quạt thải trên tum, tránh hiện tượng không khí từ các khu vệ sinh lan truyền vào hành lang và vào phòng. Tránh hiện tượng không khí ẩm từ ngoài vào gây hiện tượng đọng sương trong phòng và trên bề mặt thiết bị. - Thiết kế các vùng đệm như sảnh và hành lang để tránh sốc nhiệt do chênh nhiệt độ quá lớn giữa trong và ngoài nhà . - Hệ thống điều hòa không khí cần có khả năng điều chỉnh năng suất lạnh và sưởi tự động nhằm tiết kiệm chi phí vận hành. Hệ thống lạnh và sưởi trong phòng tự động ngắt hoàn toàn khi khách mang chìa khóa cửa đi ra khỏi phòng. Có thể kết hợp cả với đèn chiếu sáng và bình nóng lạnh. - Bố trí hợp lý các hệ thống phụ như lấy gió tươi, xả gió thải, thải nước ngưng từ các FCU. - Do tính quan trọng của công trình nên cần thiết kế hệ thống sưởi mùa đông. - Các thiết bị của hệ thống cần có độ tin cậy cao, vận hành đơn giản, đảm bảo mỹ quan công trình . 2. TIÊU CHUẨN VỆ SINH AN TOÀN, CHỌN CẤP ĐIỀU HÒA VÀ XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG NHÀ NGOÀI TRỜI 2.1. Tiêu chuẩn vệ sinh an toàn, chọn cấp điều hòa 2.1.1. Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con người. Cơ thể con người có nhiệt độ là tct = 370C. Trong quá trình vận động cơ thể con người luôn luôn toả ra nhiệt lượng qtỏa. Lượng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cường độ vận động. Để duy trì thân nhiệt cơ thể thường xuyên trao đổi nhiệt với môi trường. Sự trao đổi nhiệt đó sẽ biến đổi tương ứng với cường độ vận động. Có 2 hình thức trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh. - Truyền nhiệt: Truyền nhiệt từ cơ thể con người vào môi trường xung quanh dưới 3 cách: 3
dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Nói chung nhiệt lượng trao đổi theo hình thức truyền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào độ chênh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trường xung quanh. Lượng nhiệt trao đổi này gọi là nhiệt hiện. Ký hiệu qh Khi nhiệt độ môi trường tmt nhỏ hơn thân nhiệt, cơ thể truyền nhiệt cho môi trường, khi nhiệt độ môi trường lớn hơn thân nhiệt thì cơ thể nhận nhiệt từ môi trường. Khi nhiệt độ môi trường bé, ∆t = tct - tmt lớn, qh lớn, cơ thể mất nhiều nhiệt nên có cảm giác lạnh và ngược lại khi nhiệt độ môi trường lớn khả năng thải nhiệt ra môi trường giảm nên có cảm giác nóng. Nhiệt hiện qh phụ thuộc vào ∆t = tct - tmt và tốc độ chuyển động của không khí. Khi nhiệt độ môi trường không đổi, tốc độ không khí ổn định thì qh không đổi. Nếu cường độ vận động của con người thay đổi thì lượng nhiệt hiện qh không thể cân bằng với lượng nhiệt do cơ thể sinh ra. Để thải hết nhiệt lượng do cơ thể sinh ra, cần có hình thức trao đổi thứ 2, đó là toả ẩm. - Tỏa ẩm: Ngoài hình thức truyền nhiệt cơ thể còn trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh thông qua tỏa ẩm. Tỏa ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi nhiệt độ môi trường càng cao thì cường độ càng lớn. Nhiệt năng của cơ thể được thải ra ngoài cùng với hơi nước dưới dạng nhiệt ẩn, nên lượng nhiệt này được gọi là nhiệt ẩn - Ký hiệu qa. Ngay cả khi nhiệt độ môi trường lớn hơn 370C, cơ thể con người vẫn thải được nhiệt ra môi trường thông qua hình thức tỏa ẩm, đó là thoát mồ hôi. Người ta đã tính được rằng cứ thoát 1 g mồ hôi thì cơ thể thải được một lượng nhiệt xấp xỉ 2500J. Nhiệt độ càng cao, độ ẩm môi trường càng bé thì mức độ thoát mồ hôi càng nhiều. Nhiệt ẩn có giá trị càng cao khi hình thức thải nhiệt bằng truyền nhiệt không thuận lợi. Tổng nhiệt lượng truyền nhiệt và tỏa ẩm phải đảm bảo luôn luôn bằng lượng nhiệt do cơ thể sản sinh ra. Mối quan hệ giữa 2 hình thức phải luôn luôn đảm bảo: qtỏa = qh + qa Đây là một phương trình cân bằng động, giá trị của mỗi một đại lượng trong phương trình có thể thay đổi tuỳ thuộc vào cường độ vận động, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ chuyển động của không khí môi trường xung quanh... 4
Nếu vì một lý do gì đó mất cân bằng thì sẽ gây rối loạn và sinh đau ốm Nhiệt độ thích hợp nhất đối với con người nằm trong khoảng 22 - 270C Bảng 1.1: Thông số vi khí hậu tiện nghi ứng với trạng thái lao động Trạng thái Mùa Hè Mùa Đông lao động t0 C ,% V, m/s t0 C ,% v, m/s Nghỉ ngơi 22 - 24 60 - 75 0,1-0,3 24 - 27 60 - 75 0,3-0,5 Lao động nhẹ 22 - 24 60 - 75 0,3-0,5 24 - 27 60 - 75 0,5-0,7 Lao động vừa 20 - 22 60 - 75 0,3-0,5 23 - 26 60 - 75 0,7-1,0 Lao động nặng 18 - 20 60 - 75 0,3-0,5 22 - 25 60 - 75 0,7-1,5 Hình 1.1: Quan hệ giữa nhiệt hiện qh và nhiệt ẩn qâ theo nhiệt độ phòng Hình trên biểu thị đồ thị vùng tiện nghi của hội lạnh, sưởi ấm, thông gió và điều hoà không khí của Mỹ giới thiệu. Đồ thị này biểu diễn trên trục toạ độ với trục tung là nhiệt độ đọng sương ts và trục hoành là nhiệt độ vận hành tv, nhiệt độ bên trong đồ thị là nhiệt độ hiệu quả tương đương. Nhiệt độ vận hành tv được tính theo biểu thức sau:  dl .tk +  bx .tbx tv =  dl +  bx tk, tbx - Nhiệt độ không khí và nhiệt độ bức xạ trung bình, 0C; αđl, αbx - Hệ số toả nhiệt đối lưu và bức xạ, W/m2.K 5
Nhiệt độ hiệu quả tương đương được tính theo công thức: 𝑡𝑐 = 0,5 ∙ (𝑡𝑘 + 𝑡ư ) − 1,94 √𝜔𝑘 tư - Nhiệt độ nhiệt kế ướt, 0C; ωK - Tốc độ chuyển độ của không khí, m/s. ωK 2.1.2. Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối có ảnh hưởng quyết định tới khả năng thoát mồ hôi vào trong môi trường không khí xung quanh. Quá trình này chỉ có thể tiến hành khi φ < 100%. Độ ẩm càng thấp thì khả năng thoát mồ hôi càng cao, cơ thể cảm thấy dễ chịu. Độ ẩm quá cao, hay quá thấp đều không tốt đối với con người. - Độ ẩm cao: Khi độ ẩm tăng lên khả năng thoát mồ hôi kém, cơ thể cảm thấy rất nặng nề, mệt mỏi và dễ gây cảm cúm. Người ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc độ gió không đổi khi độ ẩm lớn khả năng bốc mồ hôi chậm hoặc không thể bay hơi được, điều đó làm cho bề mặt da có lớp mồ hôi nhớp nháp. - Độ ẩm thấp: Khi độ ẩm thấp mồi hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt nẻ chân tay, môi ...vv. Như vậy độ ẩm quá thấp cũng không tốt cho cơ thể. Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con người nằm trong khoảng tương đối rộng φ = 50 - 70%. Hình 1.2: Giới hạn miền mồ hôi trên da 2.1.3. Tốc độ không khí Tốc độ không khí xung quanh có ảnh hưởng đến cường độ trao đổi nhiệt và trao đổi chất (thoát mồ hôi) giữa cơ thể con người với môi trường xung quanh. Khi tốc độ lớn cường độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trước gió ta 6
cảm thấy mát và thường da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ. Khi nhiệt độ không khí thấp, tốc độ quá lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ gió, cường độ lao động, độ ẩm, trạng thái sức khỏe của mỗi người . . . Trong kỹ thuật điều hòa không khí người ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùng làm việc, tức là vùng dưới 2m kể từ sàn nhà. Đây là vùng mà một người bất kỳ khi đứng trong phòng đều lọt thỏm vào trong khu vực đó. Hình 1.3: Giới hạn vùng làm việc Bảng1.2: Tốc độ tính toán của không khí trong phòng Nhiệt độ không khí, 0C Tốc độ ωK , m/s 16 ÷ 20 < 0,25 21 ÷ 23 0,25 ÷ 0,3 24 ÷ 25 0,4 ÷ 0,6 26 ÷ 27 0,7 ÷ 1,0 28 ÷ 30 1,1 ÷ 1,3 > 30 1,3 ÷ Theo TCVN 5687:1992 tốc độ không khí bên trong nhà được quy định theo bảng 7
Bảng1.3: Tốc độ không khí trong nhà qui định theo TCVN 5687: 1992 (thay thế TCVN 5687:2010) Loại vi khí hậu Mùa Hè Mùa Đông Vi khí hậu tự nhiên ≥ 0,5 m/s ≤ 0,1 m/s Vi khí hậu nhân tạo 0,3 m/s 0,05 m/s 2.1.4. Nồng độ các chất độc hại Khi trong không khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn thì nó sẽ có ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Mức độ tác hại của mỗi một chất tùy thuộc vào bản chất chất khí, nồng độ của nó trong không khí, thời gian tiếp xúc của con người, tình trạng sức khỏe ...vv. Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau: - Bụi: Bụi ảnh hưởng đến hệ hô hấp. Tác hại của bụi phụ thuộc vào bản chất bụi, nồng độ và kích thước của nó. Kích thước càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong không khí lâu và khả năng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó khử bụi. Hạt bụi lớn thì khả năng khử dễ dàng hơn nên ít ảnh hưởng đến con người. Bụi có 2 nguồn gốc hữu cơ và vô cơ. - Khí CO2, SO2: Các khí này không độc, nhưng khi nồng độ của chúng lớn thì sẽ làm giảm nồng độ O2 trong không khí, gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ quá lớn có thể dẫn đến ngạt thở. - Các chất độ hại khác: Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt trong không khí có thể có lẫn các chất độc hại như NH2, Clo . . vv là những chất rất có hại đến sức khỏe con người. Cho tới nay không có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức độ ảnh hưởng tổng hợp của các chất độc hại trong không khí. Tuy các chất độc hại có nhiều nhưng trên thực tế trong các công trình dân dụng chất độc hại phổ biến nhất đó là khí CO2 do con người thải ra trong quá trình hô hấp. Vì thế trong kỹ thuật điều hoà người ta chủ yếu quan tâm đến nồng độ CO2. Để đánh giá mức độ ô nhiểm người ta dựa vào nồng độ CO2 có trong không khí. Bảng 1.4 trình bày mức độ ảnh hưởng của nồng độ CO2 trong không khí. Theo bảng này khi nồng độ CO2 trong không khí chiếm 0,5% theo thể tích là gây nguy hiểm cho con người. Nồng độ cho phép trong không khí là 0,15% theo thể tích. 8
Bảng 1.4: Ảnh hưởng của nồng độ CO2 trong không khí Nồng độ CO2 Mức độ ảnh hưởng % thể tích 0,07 - Chấp nhận được ngay cả khi có nhiều người trong phòng 0,10 - Nồng độ cho phép trong trường hợp thông thường 0,15 - Nồng độ cho phép khi dùng tính toán thông gió 0,20 - 0,50 - Tương đối nguy hiểm > 0,50 - Nguy hiểm 4÷5 - Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng. Nếu hít thở trong môi trường này kéo dài thì có thể gây ra nguy hiểm. 8 - Nếu thở trong môi trường này kéo dài 10 phút thì mặt đỏ bừng và đau đầu 18 hoặc lớn hơn - Hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới tử vong. 2.1.5. Độ ồn Độ ồn ảnh hưởng đến con người thông qua các nhân tố sau: - Ảnh hưởng đến sức khoẻ: Người ta phát hiện ra rằng khi con người làm việc lâu dài trong khu vực có độ ồn cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh như: Stress, bồn chồn và gây các rối loạn gián tiếp khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh và sức khoẻ của con người. - Ảnh hưởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đơn giản hơn là gây sự khó chịu cho con người: Ví dụ các âm thanh của quạt trong phòng thư viện nếu quá lớn sẽ làm mất tập trung của người đọc và rất khó chịu. Độ ồn trong các phòng ngủ phải nhỏ không gây ảnh hưởng đến giấc ngủ của con người, nhất là những người lớn tuổi. - Ảnh hưởng đến chất lượng công việc: Chẳng hạn trong các phòng Studio của các đài phát thanh và truyền hình, đòi hỏi độ ồn rất thấp, dưới 30 dB. Nếu độ ồn cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh. 9
Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệ thống điều hòa không khí. Đặc biệt các hệ thống điều hoà cho các đài phát thanh, truyền hình, các phòng studio, thu âm thu lời thì yêu cầu về độ ồn là quan trọng nhất. 2.1.6. Chọn cấp điều hòa Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hoà: Người ta chia ra làm 3 cấp như sau: + Hệ thống điều hòa không khí cấp I: Là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời, ngay tại cả ở những thời điểm khắc nghiệt nhất trong năm về mùa Hè lẫn mùa Đông. + Hệ thống điều hòa không khí cấp II: Là hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số vi khí hậu trong nhà với sai số không qúa 200 giờ trong 1 năm, tức tương đương khoảng 8 ngày trong 1 năm. Điều đó có nghĩa trong 1 năm ở những ngày khắc nghiệt nhất về mùa Hè và mùa Đông hệ thống có thể có sai số nhất định, nhưng số lượng những ngày đó cũng chỉ xấp xỉ 4 ngày trong một mùa. + Hệ thống điều hòa không khí cấp III: Hệ thống điều hoà có khả năng duy trì các thông số tính toán trong nhà với sai số không qúa 400 giờ trong 1 năm, tương đương 17 ngày. Khái niệm về mức độ quan trọng mang tính tương đối và không rõ ràng. Chọn mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và thực tế cụ thể của công trình. Tuy nhiên hầu hết các hệ thống điều hoà trên thực tế được chọn là hệ thống điều hoà cấp III Khi chọn cấp điều hòa cần chọn phụ thuộc vào các yêu cầu sau: - Yêu cầu về sự quan trọng của điều hòa không khí đối với công trình - Yêu cầu của chủ đầu tư - Khả năng vốn đầu tư ban đầu Đối với hầu hết các công trình dân dụng như điều hòa không khí khách sạn, văn phòng, nhà ở, siêu thị, hội trường, rạp hát, rạp chiếu bóng ... chỉ cần chọn điều hòa không khí cấp III. 10