Hướng dẫn tính vận tốc gió trong đường ống gió và cửa gió theo tiêu chuẩn ASHRAE

  • 14/02/2023
  • 0 lượt xem

Tính vận tốc gió trên đường ống gió và cửa gió là một trong nhiều bước quan trọng trong thiết kế và đánh giá hiệu suất của hệ thống điều hòa và thông gió trong nhà. Đây là vấn đề mà kể cả những kỹ sư có nhiều năm kinh nghiệm, thì không phải ai cũng có thể hiểu rõ, và tính toán chính xác.

Tầm quan trọng của tốc độ gió trong đường ống gió.

Trong hệ thống điều hòa không khí và thông gió vận tốc gió trong đường ống có vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của hệ thống, chi phí đầu tư. 

Khi tính chọn kích thước ống gió và cửa gió thì chúng ta cần quan tâm đến 2 thông số, lưu lượng và vận tốc. Nếu vận tốc trong ống thấp có thể không đảm bảo yêu cầu cấp và thải gió của hệ thống, nhưng nếu vận tốc quá cao có thể gây ồn, tạo trở lực lớn ảnh hưởng đến việc chọn quạt thông gió.

Giá trị vận tốc gió nếu không được tính toán hợp lý sẽ làm ảnh hưởng đến hệ thống như: độ ồn cao, gây khó chịu cho người sử dụng. Đường ống gió kích thước to, làm tăng chi phí vật tư, nhân công lắp đặt, tốn không gian.

Chính vì vậy việc xác định vận tốc gió dựa trên các cơ sở tiêu chuẩn kỹ thuật sao cho hợp lý là điều hết sức quan trọng. 

Bảng so sánh dưới đây cho thấy sự ảnh hưởng qua lại của các giá trị liên quan vận tốc gió trong đường ống gió.

bang so sanh van toc
Ảnh hưởng của vận tốc gió

Từ bảng trên ta nhận thấy như sau:

  • Nếu vận tốc gió nhỏ sẽ cho kích thước ống gió to lên, nên sẽ tốn chi phí vật tư, cũng như chi phí nhân công lắp đặt, độ ồn, quạt sẽ nhỏ hơn.
  • Nếu tính vận tốc gió lớn sẽ cho đường ống gió nhỏ đi, dẫn đến chi phí vật tư, nhân công sẽ giảm, nhưng gây ra độ ồn lớn, chi phí quạt và vận hành hệ thống sẽ lớn hơn
  • Vận tốc gió ra khỏi cửa gió nếu nhỏ quá thì có khả năng gây đọng sương tại bề mặt đối với một số cửa gió bằng nhôm sơn tĩnh điện như linear bar grill, slot line

Vận tốc gió trong đường ống gió và cửa gió theo tiêu chuẩn ASHRAE.

Vận tốc gió trong đường ống gió và cửa gió được quy định tại tiêu chuẩn ASHRAE Handbook – HVAC Applications 2015 / Section 48 Noise and vibration control, các bạn tải mục này tại đây: https://bit.ly/3RZgYOs

1. Đối với ống gió.

Theo tiêu chuẩn ASHRAE Handbook – HVAC Applications 2015 / Section 48 Noise and vibration control / Table-8 vận tốc luồng không khí tối đa được khuyến nghị trong ống gió chính để đảm bảo các tiêu chí thiết kế âm thanh xác định là:

van toc gio duong ong chinh
Bảng vận tốc gió tối đa trên đường ống gió chính

Theo tiêu chuẩn ASHRAE Handbook – HVAC Applications 2015 / Section 48 Noise and vibration control / Table-9, vận tốc luồng không khí tối đa được khuyến nghị trong ống gió nhánh để đảm bảo các tiêu chí thiết kế âm thanh xác định là:

van toc gio duong ong nhanh
Bảng vận tốc gió tối đa trên đường ống gió nhánh

Vận tốc luồng không khí tối đa được khuyến nghị cuối đường ống gió kết nối với cửa gió để đảm bảo các tiêu chí thiết kế âm thanh xác định là

van toc gio cuoi duong ong
Bảng vận tốc gió cuối đường ống gió kết nối với cửa gió

Từ bảng trên và kiên thức thực tế, thì vận tốc gió tối ưu trên hệ thống đường ống gió sẽ là:

  • Trên ống gió cấp chính, vận tốc gió là 11 m/s.
  • Vận tốc gió tiêu chuẩn trong ống gió hồi là 6 m/s.
  • Trong đường ống gió mềm có bảo ôn, đường ống cấp gió lạnh, vận tốc gió là 3,5 m/s.
  • Vận tốc gió trên đường ống gió thải là 6 m/s.

2. Đối với cửa gió

Theo tiêu chuẩn ASHRAE Handbook – HVAC Applications 2015 / Section 48 Noise and vibration control / Table-9. Vận tốc không khí tối đa được khuyến nghị ở cổ ra của cửa gió cấp hoặc cửa gió hồi, để đảm bảo mức âm thanh được xác định là:

bang tinh van toc cua gio
Bảng vận tốc ở cổ ra của cửa gió cấp hoặc cửa gió hồi

Tính chọn vận tốc gió trong đường ống và vận tốc ra tại cửa gió sao cho hợp lý?

Việc tính toán vận tốc gió trong đường ống phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đường kính ống, áp suất gió, độ ẩm và nhiệt độ của không khí, độ mịn của bề mặt ống, và hệ số ma sát của ống gió. Chúng ta cần chú ý những điểm sau:

1.  Đối với đường ống gió

Tùy theo vị trí, mục đích sử dụng của hệ thống ống gió cụ thể mà ta xác định vận tốc tối đa cụ thể theo bảng trên.

Việc các thông số cụ thể đã có, cần xác định được độ tổn thất ma sát đồng đều Pa/m cho hợp lý. Từ đó chúng ta sẽ có vận tốc gió giảm dần theo lưu lượng từ ống gió chính đến các ống gió nhánh.

Cần để ý lưu lượng trong đường ống, vì nó sẽ ảnh hưởng đến kích thước ống hoặc tổn thất áp khi chọn quạt

2.  Đối với cửa gió

Xác định thông số độ ồn theo tiêu chuẩn ở bảng trên, để có mức vận tốc tối đa cho phép. Xác định giá trị độ ồn theo từng không gian, từng phòng cụ thể làm cơ sở tính toán.

Cuối cùng là tính toán giá trị độ ồn từ các miệng gió trong phòng, độ ồn qua van điều chỉnh gió OBD để so sánh với tiêu chuẩn để chọn vận tốc cho phù hợp

Ngoài ra để tính toán chọn kích thước, tổn thất áp suất và vận tốc ống gió, cửa gió bạn sử dụng phần mềm Duct Checker Pro, ưu điểm của phần mềm này là cho phép điều chỉnh các thông số tính toán theo kinh nghiệm hoặc theo ASHRAE, TCVN 5687-2010

Ví dụ: Tính chọn vận tốc tại cửa gió cho văn phòng làm việc với độ ồn dựa trên bảng trung bình là 45 dB, có bố trí 8 miệng gió cấp.

Tra bảng ta có độ ồn gia tăng của 8 cửa gió là 9 dB, nếu cửa gió có lắp thêm van điều chỉnh gió OBD thì độ ồn tăng thêm khoảng 5 dB.

Vậy độ ồn tối đa cho phòng làm việc là: 45 – 9 – 5 = 31 dB

Tra bảng 3 ta chọn được vận tốc gió tương ứng tối đa là 2.2 m/s

Tổng kết.

Việc tính chọn vận tốc trong đường ống gió, tại cửa gió cần dựa vào khu vực không gian thiết kế như: phòng khách, sảnh, bệnh viện… hay trung tâm hội nghị để có sự chọn lựa hợp lý.

Các loại cửa gió khác nhau như: cửa nan bầu dục, cửa slot, hay cửa nan z… ít nhiều cũng ảnh hưởng đến độ ồn

Việc đóng mở của van điều chỉnh lưu lượng gió OBD trong miệng gió cúng ảnh hưởng đến độ ồn, van đóng nhiều độ ồn sẽ lớn hơn và ngược lại, thông thường van OBD không nên đóng quá 25% diện tích cửa gió.

Chiều dài ống gió mềm đến cửa gió không nên quá xa thường dưới 4m để tránh trường hợp gấp khúc, trở lực trên đường ống tăng làm tăng độ ồn và giảm vận tốc ra tại cửa gió, có thể gây ra hiện tượng đọng sương tại bề mặt cửa gió.

One thought on “Hướng dẫn tính vận tốc gió trong đường ống gió và cửa gió theo tiêu chuẩn ASHRAE

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *