đồ án tốt nghiệp

- Cán bộ hớng dẫn : Tiến sỹ : Bùi Sỹ Lý

- Sinh viên thực hiện : ..
- MSSV
: 41-3842
- Lớp
: 41-MTK
- Khoa
: Kỹ thuật môi trờng
- Đề tài thiết kế
: Thiết kế hệ thống thông gió, điều hoà không khí , xử
lý khí bụi cho phân xởng sản xuất may bao công ty xi măng Bỉm Sơn .
- Địa điểm : Thị xã Bỉm Sơn - Tỉnh Thanh Hoá
Phần mở đầu
I. Lời nói đầu.
Trong giai đoạn hiện nay, khi mà đất nớc đang trên đà đổi mới, phát triển và
thực hiện cuộc cách mạng công nghiệp hoá và hiện đại hoá nhằm đa đất nớc
trở thành một nớc công nghiệp phát triển với mức sống văn hoá, xã hội ngày
một nâng cao. Để góp sức vào công cuộc đổi mới đó thì mỗi ngời dân Việt
Nam cần phải có rất nhiều các điều kiện về kinh tế, văn hoá, xã hội đảm bảo
phải có một điều kiện sống và làm việc tốt nhằm đáp ứng đợc yêu cầu của
các công việc mà đòi hỏi cờng độ lao động cao. Cùng với sự phát triển của
khoa học, kỹ thuật, nghành môi trờng khí của thế giới cũng nh của Việt Nam
cũng đã phát triển và mở rộng nhằm phục vụ tốt hơn đời sống và điều kiện
làm việc của con ngời, giúp mọi ngời có một điều kiện làm việc thoải mái,
nâng cao sức khoẻ, tăng năng suất lao động, đáp ứng tốt cho tác phong làm
việc công nghiệp.
Nớc ta là một nớc nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có đặc trng
khí hậu là nóng và ẩm. Với mùa hè có nhiệt độ khá cao cũng nh mùa đông

có nhiệt độ khá thấp dẫn đến ảnh hởng nhiều đến điều kiện sống và làm việc
của ngời dân. Để khắc phục nhợc điểm này, từ những năm 90 Nhà nớc đã
thành lập Nghành môi trờng khí và đánh giá đúng tầm quan trọng của nó đối
với công cuộc xây dựng đất nớc. Với chức năng sử lý không khí nh về nhiệt,
ẩm, các chất độc hại cũng nh bảo vệ môi trờng . . . Nghành môi trờng khí là
bộ phận không thể thiếu của mọi Quốc gia trong thời đại ngày nay. Đối với
mỗi kỹ s nghành môi trờng khí, việc tích cực nghiên cứu và tìm tòi để nâng
cao hiểu biết cũng nh để góp phần đẩy mạnh sự phát triển của Nghành nhằm
đáp ứng đợc nhu cầu của xã hội là nhiệm vụ quan trọng và cần thiết của ngời
kỹ s Môi trờng khí là phải có gắng thực hiện tốt nhiệm vụ này.
II. Giới thiệu công trình và hệ thống thông gió, điều tiết không khí.
Công trình là phân xởng sản xuất may bao công ty xi măng Bỉm Sơn Thị
xã Bỉm Sơn Tỉnh Thanh Hoá . Với thiết kế gồm 2 phân xởng đó là: phân
máy bao và phân xởng may bao 1 tầng. Diện tích tổng thể mặt bằng phân xởng máy bao là:


S1= 157,95 (m2), mặt bằng phân xởng may bao là S2= 198,45 (m2) và 3
phòng phụ gồm: Trạm hạ thế, phòng đặt mắy nén khí, phòng thí nghiệm. Để
đảm bảo điều kiện vệ sinh và tiện nghi cho các nhân viên làm việc trong
công trình đợc tốt, công trình đợc thiết kế hệ thống điều hoà không khí cho
phân xởng máy bao và thông gió xử lý khí bụi cho phân xởng may bao
nhằm khử nhiệt thừa, ẩm thừa cho mùa hè, sởi ấm và làm ẩm không khí về
mùa đông, hút thải khí độc ở các thiết bị máy móc và nhiên liệu sản xuất để
cung cấp đủ không khí và làm thông thoáng phân xởng giúp công nhân làm
việc đợc tốt.

Phần 1: điều hoà không khí (phân xởng máy bao).
A. Chọn thông số tính toán (phân xởng máy bao).
I. Chọn thông số tính toán bên ngoài nhà.
Tra tài liệu Thông số khí hậu với địa điểm là thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh

Hoá, ta có các giá trị nhiệt độ và độ ẩm lớn nhất tối cao, giá trị tối cao trung
bình cũng nh các giá trị tối thấp lạnh nhất và tối thấp trung bình.
Cụ thể nh sau:
1. Mùa đông.
Tháng 1:
t min td = 5,5 0 C
tb
t min = 14,9 0 C

max td = 90%

max tb = 85%


2. Mùa hè.
Tháng 7:
t man td = 41,5 0 C
tb
t max = 32,9 0 C

min td = 42%

min tb = 70%

Từ các số liệu tra đợc, ta có nhiệt độ tính toán ngoài nhà:
Từ công thức:
tN =

t td + t tb 0
( C)

2

Ta có:
+Mùa đông:
td

tN

t
+ t min
= min
2

d

tb

= 10,2( 0 C )

+Mùa hè:
td

tN

H

=

t max + t max
2


tb

= 37,2( 0 C )

Từ các giá trị ttđmax , ttbmax và tđmax , tbmax ta tra đợc các giá trị Itđmax , Itbmax ,
Itđmin , Itbmin , dH,tđN , dH,tbN , dĐ,tđN , dĐ,tbN , tơng ứng.
Cụ thể ta có:
Itđmax = 23 (kcal/kg)
Itbmax = 21,3 (kcal/kg)
Itđmin = 4,3 (kcal/kg)
Itđmin = 9,1 (kcal/kg)
dH,tđN = 21(g/kg)
dH,tbN = 22(g/kg)
dĐ,tđN = 5(g/kg)
dĐ,tbN = 9(g/kg)
Khi đó:


td

IN

H

I
+ I max
= max
2
td


IN

D

I
+ I min
= min
2

dN

H

=

dN

D

=

dN

H ,td

dN

D ,td


tb

=

tb

=

+ dN
2

H ,tb

+ dN
2

D ,tb

23 + 21,3
= 22,15(kcal / kg )
2

4,3 + 9,1
= 6,7(kcal / kg )
2

=

21 + 22
= 21,5( g / kg )

2

=

5+9
= 7( g / kg )
2

Từ:
tNH = 37,2 (oC)
IN H= 22,15 (kcal/kg)
NH = 55 (%)
và
tNĐ= 10,2 (oC)
IN Đ= 6,7 (kcal/kg)
N Đ= 90 (%)
Vậy ta có bảng thông số tính toán bên ngoài nhà:
Bảng 1: Thông số tính toán bên ngoài nhà.
a. Mùa đông.
tN(0C)
IN
dN
(kcal/kg)
(g/kg)
10,2
b. Mùa hè.
tN(0C)

6,7


7

IN
(kcal/kg)

dN
(g/kg)

37,2

22,15

21,5

II. Chọn thông số tính toán bên trong nhà.

N
(%)
90
N
(%)
55


Dựa vào chức năng của phòng ta chọn thông số tính toán bên trong phòng
nh sau :
Bảng 2: Thông số tính toán bên trong nhà.
a, Mùa hè.
Tên và chức to
v

thqtđ

năng phòng
(oC)
(m/s)
(oC)
(%)
P.X máy bao 24
b, Mùa đông.
Tên và chức to
năng phòng
(oC)
P.X may bao

21

65

0,3

23,5


(%)
65

v
(m/s)

thqtđ

(oC)

0,2

19,5

B. Chọn kết cấu bao che và tính toán hệ số truyền nhiệt, ẩm (phân xởng
máy bao).
I. Chọn kết cấu bao che.
Dựa vào chức năng phòng cũng nh điều kiện kinh tế ta chọn cấu tạo kết cấu
bao che nh sau:
1. Cấu tạo tờng 220.
- Lớp vữa trát
ngoài =15 mm
=0,75(kcal/mh C)

à=

0,018(g/mhmmHg)
- Lớp gạch xây với
vữa nặng =220
mm
=0,7(kcal/mh C)

à=

0,014(g/mhmmHg)
- Lớp vữa trát
ngoài =15 mm
=0,75(kcal/mh C)


à=

0,018(g/mhmmHg)


2. Cấu tạo mái.
- Lớp tôn ngoài
=3 mm
=0,65(kcal/mh C)

à=

0,014(g/mhmmHg)
- Lớp bông thuỷ
tinh =30mm
=0,05(kcal/mh C)

à=

0,065(g/mhmmHg)
- Lớp tôn trong =3
mm
=0,65(kcal/mh C)

à=

0,014(g/mhmmHg)

3. Cấu tạo nền.

- Gạch hoa lát nền

=20mm
=0,8(kcal/mh C)
à=

0,012(g/mhmmHg)
- Lớp vữa vôi =30
mm
=0,7(kcal/mh C)

à=

0,016(g/mhmmHg)
- Lớp cát đệm
=30mm
=0,5(kcal/mh C)

à=

0,022(g/mhmmHg)
- Lớp bê tông cốt
thép =100mm
=1,33(kcal/mh C)

à=

0,004(g/mhmmHg)

4. Cấu tạo cửa đi.

Cửa đi đợc cấu tạo bằng gỗ có:


= 50 (mm) , = 0,15 (kcal/mhoC), à= 0,0082(g/mhmmHg)

5. Cấu tạo cửa sổ và cửa mái (gọi chung là cửa sổ).
Cửa sổ và cửa mái đợc cấu tạo bằng kính 1 lớp khung bằng kim loại có :
= 5 (mm) , = 0,65 (kcal/mhoC), à= 0 (g/mhmmHg)
II. Tính toán hệ số truyền nhiệt và hệ số truyền ẩm.
1. Hệ số truyền nhiệt.
Công thức tính hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che.
k=

1
(kcal / kg )
i
1
1
+ +
Tt
i N

Trong đó:
T: Hệ số trao đổi bề mặt trong (kcal/m2hoC).
N: Hệ số trao đổi bề mặt ngoài (kcal/m2hoC).
I: Chiều dày của lớp vật liệu thứ i (m)
I: Hệ số dẫn nhiệt của lớp thứ i (kcal/m2hoC).
Hệ số truyền nhiệt đợc tính toán và lập vào bảng 3.
2. Hệ số truyền ẩm.
Công thức tính toán hệ số truyền ẩm qua kết cấu bao che:

kà =

1
( g / m 2 mmHg )

1
1
+ i + N
T
ài à o
à 0

Trong đó:
àT0: Hệ số dẫn ẩm bề mặt trong (g/m2hmmHg).
àN0: Hệ số dẫn ẩm bề mặt ngoài (g/m2hmmHg).
I: Chiều dày của lớp vật liệu thứ i (m).
Ta lấy:

1

à

=

T
0

1

àN0


= 0,25(mmHghm 2 / g )


Hệ số truyền ẩm đợc tính toán và lập vào bảng 3.

S
T
T
1

2

3

4

Bảng 3 : Hệ số truyền nhiệt và hệ số truyền ẩm.
Tên kết Công thức tính hệ Công thức tính hệ số kn
kà
cấu bao số truyền nhiệt
truyền ẩm
(kcal/kg) (g/m2h
che
mmHg)
Tờng
1,983
0,056
1
1

k=
kà =
220


1
1
1
1
+ i +
+ i + N
tiếp
T
Tt
i N
ài à o
à 0
xúc với
không
khí bên
ngoài
Tờng
1,8
0,056
1
1
k=
kà =
220



1
1
1
1
không
+ i +
+ i + N
T
Tt
i N
ài à o
à 0
tiếp
xúc với
không
khí bên
ngoài
Cửa đi
1,95
0,067
1
1
k=
kà =
tiếp


1
1

1
1
xúc với
+ i +
+ i + N
T
Tt
i N
ài à o
à 0
không
khí bên
ngoài
Cửa đi
1,83
0,067
1
1
k
=
k
=
à
không


1
1
1
1

tiếp
+ i +
+ i + N
T
Tt
i N
ài à o
à 0
xúc với
không


5

khí bên
ngoài
Cửa sổ

6

Mái

7

Nền
*Dải1
*Dải2
*Dải3
*Dải4


k=

k=

k=

1

1
1
+ i +
Tt
i N
1

1
1
+ i +
Tt
i N
1

1
1
+ i +
Tt
i N

kà =


kà =

kà =

1

1
1
+ i + N
T
ài à o
à 0

6,84

0

1

1
1
+ i + N
T
ài à o
à 0

2,72

0,11


0,4
0,2
0,1
0,06

0.085

1

1
1
+ i + N
T
ài à o
à 0

III. Kiểm tra kết cấu đã chọn.
1. Kiểm tra nhiệt trở yêu cầu cho mùa đông.
Điều kiện kiểm tra Ro Royc
Ta có:

tt

Ro

y/c

=

tt


tT t N
. .m.RT
t bm

Trong đó:
tttN: Nhiệt độ tính toán bên ngoài nhà (oC)
tttT: Nhiệt độ tính toán bên trong nhà (oC)
tbm : Độ chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt trong của kết cấu và không khí
trong phòng ( với ts=16(oC))
tbm=tT - T với tờng ta có tbm=tT
RT : Hệ số sức cản trao đổi nhiệt trong của kết cấu
RT=

1
= 0,1
T

: Hệ số kể đến vị trí tơng đối của kết cấu so với không khí bên ngoái
m: Hệ số kể đến quán tính nhiệt của kết cấu m=f(D)
D= RĩxSi
Ri: Nhiệt trở lớp i
Si: Hệ số hàm nhiệt lớp i


Với tờng tiếp xúc với không khí bên ngoài ta có: = 1
D=

0,015
0,22

0,015
7,5 +
8,3 +
7.05 = 2,9
0,75
0,7
0,75

m= 0,.57
R0

yc

=

24 10,2
x0,1x0,57 x1,1 = 0,124
7

mặt khác ta có Ro =

1
= 0,667
1,5

Nh vậy ta có Ro>Royc thoả mãn yêu cầu
Kiểm tra đọng sơng trên bề mặt kết cấu.
Để tránh đọng sơng trên bề mặt kết cấu ta có điều kiện tbm> ts
Trong đó:
tbm: Nhiệt độ bề mặt trong của kết cấu

ts: Độ điểm sơng của không khí ở trong phòng
Ta có mật độ dòng nhiệt tính cho 1 m2
= k. t = (24-10,2) . 1,22 = 16,84 (kcal/hm2)
q

16,84

tt
o
t bm = + t T = 10 + 24 = 22,32( C )
T

Vì tS = 16oC nên tbm > ts
Vậy kết cấu đảm bảo.
2. Kiểm tra đọng ẩm trong lòng kết cấu.


tt

tT

1

t bm

t1
t2

2


t bm
tt

tN

Do có sự chênh lệch nhiệt độ dẫn tới có sự chênh lệch áp suất hơi nớc giữa
bên trong và bên ngoài. Vì vậy bên cạnh dòng nhiệt còn có dòng ẩm truyền
qua kết cấu, điều kiện để không xảy ra đọng ẩm trong lòng kết cấu là: (áp
suất hơi bão hoà > áp suất thực tế)
Nghĩa là : Ei > ei
Ta có :
ei = eT

eT e N
H m ( g / mmHg )
H

Trong đó :
eT , eN : áp suất hơi nớc ở bề mặt trong và ngoài của kết cấu.
e=E.
: độ ẩm tơng đối của không khí
Hm : sức kháng ẩm của toàn kết cấu
Với tờng 220 ta có :
RN =

1
1
=
= 0,05
N 20


H = H m = 2.0,25.

0,015 0,22
+
= 16,12
0,018 0,014

ET = 22,32 (mmHg)


eT = ET . ttT = 22,32 . 0,65 = 14,51 (mmHg)
eN = 10,2 eN = 10,2 . 0,905 = 9,23 (mmHg)
Vậy ta có bảng sau ;
STT eN(mmHg) eT(mmHg) H(m2/mmHg) eT e N
H

e1
e2
e3

9,23
9,23
9,23

14,51
14,51
14,51

Tính Ei ta có : Ti = t i


16,12
16,12
16,12

0,327
0,327
0,327

Hm
(m2
hmmHg)
0,83
16,54
17,37

ei(mmHg)

14,24
9,1
8,83

tT t N
. Ro
Ro

Trong đó :
Ti : Nhiệt độ bề mặt của lớp kết cấu
Ri : Là nhiệt trở lớp kết cấu thứ i Ro = 0,667 (m2hoC/kcal)
Ta tính đợc Ti , tra biên độ tìm Ei , so sánh nếu ei < Ei thì kết cấu bảo đảm

không đọng ẩm
Tính toán đợc đa vào bảng sau :
STT tT(oC) tN(oC) Ro
ti
Ei
tT tT
Ri
Ro

E1
E2
E3

24
24
24

10,2
10,2
10,2

0,667
0,667
0,667

20,7
20,7
20,7

Vậy ta có sơ đồ truyền Ei và ei :


0,1 + 0,124
0,596
0,616

19,36
11,67
11,25

20,8
10,5
10,22


22,32

14,51

20,8
10,5
14,24
9,1

10,22

8,83

Nh vậy dựa vào sơ đồ trên ta thấy kết cấu đã chọn là hoàn toàn hợp lý.
C. Tính toán nhiệt và ẩm. (phân xởng máy bao).
I . Tính toán nhiệt.

1. Tính toán truyền nhiệt qua kết cấu bao che.
Từ công thức :
Qkcbctn = k . F . ttt . = k . F . ( tttN tttT ) .
(kcal/h)
Trong đó :
k : Hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che (kcal/m2hoC)
F : Diện tích bề mặt truyền nhiệt (m2)
tttN : Nhiệt độ tính toán bên ngoài (oC)
tttT : Nhiệt độ tính toán bên trong (oC)
: Hệ số kể đến vị trí tơng đối giữa phòng và không khí bên ngoài
Nhiệt truyền qua kết cấu bao che đợc tính theo bảng dới đây:


B¶ng 4 : NhiÖt truyÒn qua kÕt cÊu bao che.
a, Mïa ®«ng.
STT Tªn
Tªn kÕt cÊu F
k
tT§
tN§ ϕ
o
phßng
bao che
( C) (oC)
(m2) (kcal/
mhoC)
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

P.X.M.B Híng ®«ng
*Têng 220B
*Cöa ®i B
Híng nam
*Têng220 A
*Cöa ®i A
*Cöa sæ A
Híng b¾c
*Têng 220 C
*Cöa ®i C
Híng t©y
*Têng 220A
*Cöa ®i A

*Cöa sæ A
M¸i
NÒn
*D¶i 1
*D¶i 2
*D¶i 3
*D¶i 4

b. Mïa hÌ.
STT Tªn
phßng

∑Qkcbc
(kcal/h)

360.4 1.8
12
1.83

21
21

22
22

176.8 1.983
24
1.95
14.8 6.84


21
21
21

10.2 1
10.2 1
10.2 1

213.6 1.8
2
1.83

21
21

10.2 0.7 -2907
10.2 0.7 -27.67

279.6
24
75.8
1546

1.983
1.95
6.84
2.72

21
21

21
21

10.2
10.2
10.2
10.2

1
1
1
1

-5988
-505.4
-5599
-45436

331
283
251
703.5

0.4
0.2
0.1
0.06

21
21

21
21

10.2
10.2
10.2
10.2

1
1
1
1

-1430
-611.3
-271.1
-455.9

k
(kcal/
mhoC)

tH T
(oC)

tHN ϕ
(oC)

Tªn kÕt cÊu F
bao che

(m2)

0.7 454.1
0.7 15.372
-3786
-505.4
-1093

∑Qkcbc
(kcal/h)


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

19
20

P.X.M.B

Hớng đông
*Tờng 220B
*Cửa đi B
Hớng nam
*Tờng 220A
*Cửa đi A
*Cửa sổ A
Hớng bắc
*Tờng 220C
*Cửa đi C
Hớng tây
*Tờng 220A
*Cửa đi A
*Cửa sổ A
Mái
Nền
*Dải 1
*Dải 2
*Dải 3
*Dải 4

360.4 1.8
12
1.83


24
24

34.6 0.7 4813.5
34.6 0.7 162.94

176.8 1.983
24
1.95
14.8 6.84

24
24
24

37.2 1
37.2 1
37.2 1

213.6 1.8
2
1.83

24
24

37.2 0.7 3552.6
37.2 0.7 33.818

279.6

24
75.8
1546

1.983
1.95
6.84
2.72

24
24
24
24

37.2
37.2
37.2
37.2

1
1
1
1

7318.7
617.76
6843.8
55533

331

283
251
703.5

0.4
0.2
0.1
0.06

24
24
24
24

37.2
37.2
37.2
37.2

1
1
1
1

1747.7
747.12
331.32
557.17

Chú thích :

(A) : Là kết cấu tiếp giáp trực tiếp với không khí bên ngoài.
(B) : Là kết cấu tiếp giáp với phòng đệm đợc thông gió.
(C) : Là kết cấu tiếp giáp với phòng không đợc thông gió.
Bảng 5 : Tổng kết nhiệt truyền qua kết cấu bao che .
Tên phòng
QkcbcĐ (kcal/h)
QkcbcH (kcal/h)
Phân xởng máy bao

- 68147.3

2. Tính toán toả nhiệt.
2.1 Toả nhiệt do ngời.
Từ công thức : Qngời = n x qngời (kcal/h).

88841.2

4627.8
617.76
1336.3


Trong đó :
qngời : Lợng nhiệt toàn phần toả ra do một ngời (kcal/h.ngời)
Phụ thuộc vào trạng thái làm việc của số ngời trong phòng và nhiệt độ trong
phòng.
n : số ngời làm việc trong phòng.
*Mùa đông.
Với phòng máy bao do công nhân chủ yếu là vận hành máy nên trạng thái
làm việc là lao động vừa, với nhiệt độ tĐ= 21 (oC) tra bảng ta có:

qngời = 174 (kcal/h.ngời).
*Mùahè.
Với tĐ= 24 (oC) ta có : qngời = 171 (kcal/h.ngời).
Ta lập bảng tính toán.
Bảng 6 : Toả nhiệt do ngời.
a. Mùa đông
Tên phòng
tĐT (oC)
qngời
n (số ngời)
Qngời (kcal/h)
(kcal/h.ngời)
P.X.M.B
21
174
10
1740

b. Mùa hè.
Tên phòng
tHT (oC)
P.X.M.B

24

qngời
(kcal/h.ngời)
171

n (số ngời)


Qngời (kcal/h)

10

1710

2.2 Toả nhiệt do thắp sáng.
Từ công thức :
Qcs = 860 . Ncs (kcal/h).
Với : Ncs = Ssàn. a
Trong đó :
860 : Đơng lợng nhiệt của công suất điện 1kw = 860 (kcal/h)
Ncs : Tổng công suất chiếu sáng (w/m2.h)
Nhiệt toả ra do thắp sáng đợc tính đồng đều là a = 20 (w/m2)
Nh vậy ta có :
Qcs = 860 . Ncs = 860 . Ssàn . a = 860 . 28,75 . 54 . 0.02 = 26703 (kcal/h).


2.3 Toả nhiệt do động cơ.
Từ công thức:

Qđộng cơ = n . 860 . N . k1 . k2.

1 1
1

(kcal/h)

Trong đó :

n : Số máy làm việc trong phân xởng .
860 : Đơng lợng nhiệt của công suất điện : 1 kw = 860 (kcal/h)
N : Công suất lắp đặt của đông cơ điện. (kw)
k1 : Hệ số tải trọng của động cơ k1 =1
k2 : Hệ số hoạt động đồng thời của các động cơ điện k2 = 1
1 = a .
: Hệ số hiệu dụng của động cơ điện . Do N = 6 kw nên = 0,85
a : Hệ số hiệu chỉnh kể đến tải trọng làm việc của động cơ a = 1
Nh vậy toả nhiệt do động cơ đợc tính nh sau ;
Qđộng cơ = n . 860 . N . k1 . k2 .

1 1
1

Qđộng cơ = 30 . 860 . 6 . 1 . 1 .

1 0,85
= 27317,6 (kcal/h)
0,85



2.4 Toả nhiệt do sản phẩm nung nóng để nguội.
Do đây là phân xởng máy bao xi măng nên lợng nhiệt toả ra từ sản phẩm là
không đáng kể .
3. Tính toán tổn thất nhiệt.
Tổn thất nhiệt do dò gió .
Từ công thức :
Qdò gió = 0,24 . G . (tTtt tNtt) = 0,24 . (g.l.a) . (tTtt tNtt) (kcal/h)
Trong đó:

l : Tổng chiều dài khe cửa cùng loại tính theo mặt phía đón gió (m)
a : Hệ số tuỳ thuộc loại cửa.
Đối với cửa sổ bằng kính 1 lớp khung kim loại ta lấy a = 0,65
Đối với cửa đi bằng kim loại ta lấy a = 2
tTtt , tNtt : Nhiệt độ tính toán bên trong và bên ngoài phân xởng.
+ Về mùa đông ta lấy tháng tính toán là tháng 1
+ Về mùa hè ta lấy tháng tính toán là tháng 7
Khi đó tra bảng thông số khí hậu ta có :


*Hớng gió chính :
- Tháng 1 : Đông bắc
- Tháng 7 : Đông nam
*Tốc độ gió :
- Tháng 1 : v = 2,1 (m/h)
- Tháng 7 : v = 1,9 (m/h)
*Tần suất gió :
- Tháng 1 : = 28,1 (%)
- Tháng 7 : = 43,8 (%)
g : là lợng gió dò vào nhà qua 1 m chiều dài khe cửa tính toán nó phụ thuộc
vào kết cấu của cửa và tốc độ gió , ở đây ta lấy bề rộng của khe cửa là1 mm
Khi đó:
Với : v = 2,1 (m/h) ta có : g= 6,14 (kg/h)
v = 1,9 (m/h) ta có : g= 5,78 (kg/h)
Do cấu tạo nhà ở hớng đông và hớng bắc tiếp xúc với phòng đệm mà hớng
gió chính của mùa đông là hớng đông bắc nên ta coi tổn thất nhiệt do dò gió
về mùa đông là không đáng kể vì vậy ta chỉ tính toán cho mùa hè.
Tổn thất nhiệt do dò gió về mùa hè đợc tính theo bảng dới đây.
Bảng 7 : Tổn thất nhiệt do dò gió về mùa hè.
Hớng

Loại cửa
l
g
a
0,24Ggió
tttT
tttN Qdò gió
Nam
Cửa đi
58,8 5,78 2
173,3
10,2 21
-1871,6
Cửa sổ
30
5,78 0,65 28,73
10,2 21
-310,3
QHò gió = - 2182 (kcal/h)
4. Tính toán thu nhiệt.
4.1 Tính toán nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua mái về mùa hè.
- Tra sách Phụ lục thông gió của Giáo s Trần Ngọc Chấn ta có:
ttbN (tháng 7) = 28,9 (oC)
ttbmax = 31,6 (oC)
-Tra tài liệu Khí hậu Việt Nam ta có :
tb

qbx =

qbx 5815

=
= 242,3(kcal / m 2 h)
24
24

qmaxbx= 798 (kcal/m2h)


Với :
qbx : Tổng cờng độ bức xạ mặt trời có trong giờ nắng trong ngày (kcal/m2h)
qtbbx : Cờng độ bức xạ trung bình trên mặt phẳng kết cấu (kcal/m2h)
Để đánh giá tác dụng của bức xạ mặt trời ta có thể thay thế bằng 1 trị số
nhiệt độ tơng đơng ttđ của không khí bên ngoài.
t td =

.q tb
N

bx

Trong đó :
qtbbx : cờng độ bức xạ trung bình trên mặt phẳng kết cấu. (kcal/m2h)
N : Hệ số trao đổi nhiệt ngoài (kcal/m2hoC)
: Hệ số hấp thụ bức xạ (tra bảng)
Nhiệt độ ttđ kết hợp nhiệt độ không khí ngoài cho ta trị số nhiệt độ gọi là
nhiệt độ tổng của không khí bên ngoài:
ttg = tN + ttđ
Vì dao động của nhiệt độ không khí và cờng độ bức xạ mặt trời là hình sin
chu kì 24h nên ta xét ttg với giá trị trung bình:
t tb tg = t tb N +


.q tb bx o
( C)
N

ttbN : Nhiệt độ trung bình bên ngoài của tháng nóng nhất (oC)
tb
t tg = 28,9 +

0,65.242,3
= 36,8( o C )
20

Do có dao động của cờng bức xạ nên có dao động của ttđ
Attd = .
Attd =

Aq

N

.(q bx max q tb bx ) 0,65.(789 242.3)
=
= 18,06
N
20

Trong đó :
Aq : Biên độ dao động cờng độ bức xạ
Attd


: Biên độ dao động của nhiệt độ tơng đơng
Nhiệt độ bên ngoài cũng dao động theo thời gian với chu kỳ là 24h và
có biên độ dao động là ATN
ATN = (ttbmax ttbN) = 31,6 28,9 = 2,7 (oC)


Trong ®ã :
ttbmax , ttbN : NhiÖt ®é trung b×nh bªn ngoµi th¸ng nãng nhÊt vµ nhiÖt ®é trung
b×nh tÝnh to¸n bªn ngoµi nhµ.
V× ttbN vµ ttbt® ®Òu cã dao ®éng nªn ttr còng dao ®éng
• Biªn ®é dao ®éng cña ttr
Ta cã :
Attd
At N

=

18,06
= 6,68 ⇒ ϕ = 0,82
2,7

∆t = 2
⇒Atg = (Atg + AtN).ϕ = (18,06 + 2,7).0,82 = 17,02 (oC)
• HÖ sè t¾t dÇn υ
Ta cã :
- Líp 1 : s1 = 6,24 ; λ1 = 0,65 ; δ1 = 3.10-3
- Líp 2 : s2 = 0,72 ; λ2 = 0,05 ; δ1 = 30.10-3
- Líp 3 : s3 = 6,24 , λ3 = 0,65 , δ3 = 3.10-3
Nªn ta cã:

R1 =

δ 1 0,003
=
= 0,0046; D1 = R1 .s1 = 0,0046.6,24 = 0,03
λ1 0,65

R2 =

δ 2 0,03
=
= 0,6; D2 = R2 .s 2 = 0,6.0,72 = 0,432
λ2
0,05

R3 =

δ 3 0,003
=
= 0,0046; D3 = R3 .s3 = 0,0046.6,24 = 0,03
λ3
0,65

⇒ ∑R = 0,61
⇒ ∑D = 0,492
Ta ®ã :
∑D

υ = ϕ .e


2

∑R
= (0,83 + 3.
).e
∑D

∑D
2

0,61
= (0,8 + 3.
).e
0,492

0 , 492
2

= 15,4

Biªn ®é dao ®éng cña nhiÖt ®é trªn bÒ mÆt trong cña m¸i lµ :
AtT =

Atg

υ

=

17,02

= 1,105( o C )
15,4


Lợng nhiệt tổng cộng lớn nhất truyền vào nhà do truyền nhiệt và bức xạ là:
Qtbx=k.(ttbtg - tT) + T.AtT.F

(kcal/h)

Qtbx = Fm . (ttbtg tT) . km (kcal/h)
Trong đó :
F : Diện tích kết cấu (m2)
tT : Nhiệt độ bên trong nhà (oC)

Nhiệt truyền vào nhà do dao động nhiệt độ đợc tính theo công thức:
Qbx

A

= T .Fm . AtT (kcal / h)

Vậy ta có bảng tính toán sau:
Bảng 8: Nhiệt truyền vào nhà do chênh lệch nhiệt độ và
độ.
Tên
FM
k
ttbtg tT
T At
Qtbx

phòng
(m2)
(oC) (oC)
(kcal/h)
P.X.M.B 1546 2,72 36,8 24 6,5 1,105 13867,6
T

do dao động nhiệt
QAbx QMbx
(kcal/h) (kcal/h)
53825,5 67693

4.2 Tính toán lợng nhiệt bức xạ truyền vào nhà qua cửa kính.
*Tính toán độ lệch pha
Ta có:
=

SN
T
1
(40,5 D arctg
+ arctg
)
15
T + S T .r2
SN +N . 2

Trong đó :
: Độ lệch pha (h)
SN : Hệ số hàm nhiệt khi dòng nhiệt truyền từ ngoài vào trong (kcal/m2hoC)

ST : Hệ số hàm nhiệt khi dòng nhiệt truyền từ trong ra ngoài (kcal/m2hoC)
Ta có :
2

ST =

R3 .s3 + s 2 0,0046.6,24 2 + 0,72
=
= 0,9
1 + R3 .s 2
1 + 0,0046.0,72

SN =

R1 .s1 + S 2 0,0046.6,24 2 + 2,61
=
= 2,78
1 + R1 .S 2
1 + 0,0046.2,61

2


=

20
1
2,78
(40,5.0,492 arctg
+ arctg

) = 3,27(h)
15
20 + 0,9 .0,6
2,78 + 20. 2

Kính là loại kết cấu trong suốt cho nên hầu hết năng lợng của các tia nắng
xuyên qua đợc vào trực tiếp trong phòng , tia nắng đợc phản xạ qua lại nhiều
lần qua các bề mặt cuối cùng nó đợc hấp thụ hoàn toàn . Nh vậy năng lợng
sóng bức xạ mặt trời chuyển thành nhiệt và nung nóng không khí trong
phòng , lợng nhiệt bức xạ xuyên qua cửa kính vào nhà đợc xác định theo
công thức sau :
Qkínhbx = 1 . 2 . 3 . 4 . qbx . Fk (kcal/h) (1)
Trong đó :
Fx : Diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán (m2)
qbx : Là cờng độ bức xạ trên 1 m2 mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính
toán (kcal/h)
1 : Hệ số kể đến độ trong suốt của kính 1 =0,9
2 : Hệ số kể đến độ bám bẩn của kính 2 =0,8
3 : Hệ số kể đến độ che khuất bởi cánh cửa 3 =0,75
4 : Hệ số kể đến độ che khuất của tấm che nắng 4 =0,95
Nh vậy ta có: = 1 . 2 . 3 . 4 = 0,9 . 0,8 . 0,75 . 0,95 = 0,513
Bảng 8 : Nhiệt lợng truyền vào nhà qua cửa kính.
Tên phòng
Hớng
qbx
F

(kcal/h) (m2)
P.X.M.B
Nam

0
29,6 0,513
Tây
507
68,4 0,513
Đông
465
0
0,513
Bắc
108
0
0,513

QKbx (kcal/h)
0
17790,2
0
0
QKbx=17790,2(kcal/h)

4.3 Tính toán nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua tờng về mùa hè.
Vì lợng nhiệt bức xạ mặt trời truyền vào nhà qua tờng nhỏ nên ta coi nh
không đáng kể.
Bảng 9 : Thu nhiệt do bức xạ mặt trời về mùa hè.
Tên phòng
Qkbx (kcal/h)
QMbx (kcal/h)

Qbx (kcal/h)



P.X.M.B

17790,2

67693

85483,2

5. Tổng kết nhiệt.
Bảng 10 : Tổng kết nhiệt mùa đông.
Tên
QĐKCBC QĐngời QĐDG QĐCS QĐĐC QĐbx QĐ
phòng
(kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h)
P.X.M.B -68147 1740
0
26703 27317,6 0
-12387
Bảng 11 : Tổng kết nhiệt mùa hè.
Tên
QHKCBC QHngời QĐDG QHCS QHmáy QHbx
QH
phòng
(kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h) (kcal/h)
P.X.M.B 88841,2 1710
-2182
26703 27317,6 85483,2 227873
II. Tính toán ẩm.

1. Tính toán truyền ẩm qua kết cấu bao che.
Công thức tính toán:
W = kà . (eN eT ) . F
Trong đó :

(kg/h)

kà : Hệ số dẫn ẩm của kết cấu bao che. (g/m2h.mmHg)
eN , eT : Phân áp suất ẩm bên ngoài và bên trong. (mmHg)
F : Diện tích kết cấu. (m2)
a. Về mùa đông ta có :
Với :
tNĐ = 10,2 (0C)
NĐ = 90 (%) eĐN = 9,5 (mmHg)
tTĐ = 21 (0C)
TĐ = 65 (%) eĐT = 12 (mmHg)
ttĐ = 22 (0C)
Đ = 90 (%) eĐT = 18 (mmHg)
b. Về mùa hè ta có:


Với :
tNH = 37,2 (0C)
NH = 55 (%) eHN = 25,5 (mmHg)
tTH = 24 (0C)
TH = 65 (%) eHT = 14,5 (mmHg)
tTH = 34,6 (0C)
H = 55 (%)

eHT = 21,8 (mmHg)


Phần tính toán ẩm truyền qua kết cấu bao che đợc lập vào bảng 12 và 13
2. Toả ẩm do ngời.
Từ công thức :
W = g . n (kg/h)
Trong đó :
g : Lợng hơi nớc toả ra do một ngời trong một giờ (g/hngời)
Phụ thuộc vào trạng thái lao động của số ngời có trong phòng.
n : số ngời làm việc trong phòng.
Do đây là phòng máy bao nên công nhân chủ yếu là vận hành máy móc vì
vậy trạng thái lao động là lao động vừa , tra sách Thông gió cửa Giáo s
Trần Ngọc Chấn ta có:
a, Về mùa đông:
tĐT = 21 (oC) g = 149 (g/h.ngời)
b, Về mùa hè.
tHT = 24 (oC) g = 176 (g/h.ngời)
Phần tính toán toả ẩm do ngời đợc lập vào bảng 14 và 15.

Tên
phòng

Bảng 12 : Tổng kết ẩm thừa cho mùa đông.
Đối tợng toả F
eĐT
eĐN
kà
ẩm
(m2)

g


n

W
(kg/h)


P.X.M.B *Tờng220A
*Tờng220B
*Cửa đi A
*Cửa đi B
*Mái
*Nền
*Ngời

456.4
574
48
14
1546.7
331

0.056
0.056
0.067
0.067
0.11
0.085

12

12
12
12
12
12

Bảng 13 : Tổng kết ẩm thừa cho mùa hè.
Đối tợng toả F
eĐT
kà
ẩm
(m2)

Tên
phòng

P.X.M.B *Tờng220A
*Tờng220B
*Cửa đi A
*Cửa đi B
*Mái
*Nền
*Ngời

456.4
574
48
14
1546.7
331


0.056
0.056
0.067
0.067
0.11
0.085

14.5
14.5
14.5
14.5
14.5
14.5

9.5
18
9.5
18
9.5
9.5

eĐN

149

-63.9
193
-8.04
5.63

-425
-70.3
1490
10 1121

g

n

25.5
21.8
25.5
21.8
25.5
25.5
179

D . Tính toán trên biểu đồ I D .
I.
Xác định tia .
Từ công thức :
Qth

= W
th
Trong đó :
Qth : Lợng nhiệt thừa có trong phòng . (kcal/h)
Wth : Lợng ẩm thừa có trong phòng . (kg/h)

W

(kg/h)
281.14
234.65
35.376
6.8
1871.5
309.49
1760
10 4499