(TIỂU LUẬN) THÍ NGHIỆM hệ THỐNG vận CHUYỂN KHÔNG KHÍ và CHẤT tải LẠNH

- Tiến hành chạy bộ thiết bị thí nghiệm ở các chế độ khác nhau, đo lấy 5 thông số để vẽ đồ thị I-d.. Thiết bị AHU AIR handling unit là một thiết bị trao đổi nhiệt thường được dùng trong

THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN KHÔNG KHÍ

VÀ CHẤT TẢI LẠNH

Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Tuấn Anh

I Mục đích thí nghiệm

- Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo của các thiết bị trong bài thí nghiệm cụ thể trong bài thí nghiệm này là thiết bị Air Dandling Unit Experimental

Equipment KTE-1000AHU

- Tiến hành lắp mạch khởi động và cấp nguồn cho các thiết bị thành phần gồm quạt, máy nén, bộ sưởi

- Tiến hành chạy bộ thiết bị thí nghiệm ở các chế độ khác nhau, đo lấy 5 thông

số để vẽ đồ thị I-d

- Tìm hiểu ưu nhược điểm của hệ thống, cách vận hành

II Dụng cụ và thiết bị

1 Thiết bị Air Dandling Unit Experimental Equipment KTE-1000AHU

Thiết bị AHU (AIR handling unit) là một thiết bị trao đổi nhiệt thường được dùng trong hệ thống HVAC, xưởng công nghiệp hay những nơi có yêu cầu cao về độ sạch

Cấu tạo của thiết bị:

• Máy thổi điều hòa không khí: Nguồn: 220 ~ 240V, AC 50 / 60Hz (0,25 / 0,26A), Kích thước: φ222mm × 60mm

• Luồng gió: 680 ~ 765㎥ / giờ, 400 ~ 450CFM, nặng: 1270g

• Tiếng ồn: 61 ~ 66dBA, Chất liệu: Nhựa gia cường PBT UL94V-0

• Khung: Hợp kim nhôm

• Bơm: AC 220V 60Hz, 30W

• Máy nén: 3 / 4HP, nhiệt độ trung bình, môi chất lạnh R-22, một pha 220V, bao gồm hộp điều khiển

• Bộ cảm biến và động cơ quạt: 3 / 4HP, làm mát không khí, một pha 220V, 60Hz, 16W

• Van điện từ hoạt động: kiểu hàn ⅜ ″, 4EA

• Bộ lọc 1, Bộ lọc 2: Bộ lọc không dệt, chiều rộng 225 mm × chiều dài

225 mm × chiều cao 10 mm

• Bộ tách chất lỏng: cho 1HP, loại hình tròn, loại tĩnh

• Lò sưởi: Lò sưởi điện, kiểu vây M 1kW, AC220v × 1kw, 860kcal / h

• Bộ làm mát: Loại làm mát không khí dạng ống vây, diện tích bề mặt 1,5㎡, bước sóng 2,5mm, ống 3/8 ″ × 7 bước × 3hàng × 165EL

• Làm mát lại: làm mát không khí dạng ống vây, diện tích bề mặt 1,5㎡, bước sóng dạng vây 2,5mm, ống 3/8 ″ × 7 bước × 3row × 165EL

• Máy sưởi: 1φ × 220V × 1,5kW, máy sưởi ốc

• Nhiệt kế: Nguồn: 12V / DC, Phạm vi phát hiện: 20 ~ 90% RH

• Kích thước tổng thể của thiết bị: Rộng 1870mm × Dài 800mm × Cao 1660mm

2 Nguyên lý hoạt động

- Không khí bên ngoài trời có trạng thái N(tn, φn) đi qua tấm màng lọc phin (phin lọc) để lọc bụi, lọc khí sau đó đưa vào buồng Tại đây, không khí được đi qua dàn lạnh làm giảm nhiệt độ không khí, khử ẩm sau đó đưa đến dàn gia nhiệt để tăng nhiệt độ không khí, giảm độ ẩm Không khí sau khi

được xử lý, tiếp tục đưa vào màng lọc phin lần nữa để không khí đạt độ sạch cao hơn và được phun ẩm nhằm tăng độ ẩm cho không khí, tiết kiệm năng lượng Sau đó, không khí đưa vào dàn lạnh, dàn gia nhiệt lần 2 để không khí đạt đến trạng thái yêu cầu, rồi nhờ quạt gió thổi vào phòng nhận nhiệt thừa

và ẩm thừa của phòng và thải ra ngoài Không khí thổi ra ngoài được hồi lưu lại để tiếp tục xử lý (hòa trộn với không khí bên ngoài để xử lý, không khí còn sạch sẽ được thổi vào buồng 2 không phải cần qua xử lý nhiệt ẩm lần 1)

do đó mà tiết kiệm được năng lượng

- Sơ đồ nguyên lý:

jjj

3 Ưu nhược điểm của hệ thống

❖ Ưu điểm:

+ Công suất dao động lớn : Từ 5Ton lên đến hàng ngàn Ton

+ Hệ thống ống nước lạnh gọn nhẹ nên có thể bố trí lắp đặt được trong các tòa nhà công sở, cao tầng… mà không chiếm quá nhiều diện tích

+ Hệ thống hoạt động rất ổn định, thời gian sử dụng lâu dài

+ Hệ thống được thiết kế có nhiều các cấp giảm tải, nhờ đó chúng ta có thể điều chỉnh được phụ tải để điều chỉnh công suất giúp tiết kiệm lượng điện năng tiêu thụ khi non tải Thông thường mỗi máy đều có từ 3 đến 5 cấp giảm tải

Cửa gió

cấp

Phin lọc 1 Dàn gia nhiệt Phin lọc 2

1

Dàn lạnh 2

Dàn lạnh 1

Dàn gia nhiệt

2

Phun ẩm

Quạt Không khí

cấp vào phòng Gió hồi

+ Hệ thống hoạt động phù hợp với nhiều công trình lớn đến rất lớn như các nhà xưởng, trung tâm thương mại, bệnh viện, các trung tâm huấn luyện thể thao…

❖ Nhược điểm:

+ Hệ thống hoạt động cần xây dựng sử dụng phòng máy riêng

+ Tính tự động hóa không cao, đòi hỏi có chuyên viên phụ trách để theo dõi, kiểm tra

+ Công tác vận hành hệ thống cũng như bảo trì sửa chữa khá phúc tạp, đòi hỏi tính chuyên môn cao

+ Điện năng tính trên một đơn vị công suất lạnh cao

4 Máy lạnh

❖ Thiết bị chính:

- Máy nén

- Bình tách lỏng:

- Dàn ngưng tụ:

- Bình chứa cao áp

- Van tiết lưu

- Dàn lạnh (dàn bay hơi )

❖ Nguyên lý hoạt động:

Máy nén hút hơi môi chất từ dàn bay hơi về nén hơi môi chất ở áp suất thấp nhiệt độ thấp lên thành hơi áp suất cao và nhiệt độ cao Sau đó đi vào bình ngưng Tại đây hơi môi chất trao đổi nhiệt với không khí môi trường để hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ tk và ngưng tụ thành lỏng Lỏng môi chất được đưa về bình chứa cao áp

và được van tiết lưu tiết lưu xuống áp suất P0, nhiệt độ t0 Và được đưa về dàn bay hơi Để tránh hiện tượng thủy kích do lỏng hút về máy nén thì trước máy nén và sau dàn bay hơi có đặt thiết bị tách lỏng để đảm bảo lỏng không bị hút về máy nén Hơi môi chất tiếp tục được hút về máy nén để thực hiện quá trình tuần hoàn tiếp theo

❖ Sơ đồ nguyên lý:

❖ Đồ thị log P-h

❖

5 Đồng hồ vạn năng đo thông mạch

Đo thông mạch là một tính năng rất hữu ích, trong thực tế khi cần kiểm tra công tắc điện có còn tốt hay không, dây dẫn có nguyên vẹn không hay dây tóc bóng đèn có bị đứt không, mạch điện có bị hở hay không người ta sẽ thực hiện phép đo này Các bước được thực hiện như sau:

- Chuyển đồng hồ đo sang thang đo x1 trên khu vực đo Ohm Còn với đồng hồ số bạn chuyển sang chế độ đo thông mạch với ký hiệu

- Cặp 2 que của đồng hồ đo vào 2 đầu dây dẫn

- Đồng hồ sẽ không lên nếu dây dẫn bị đứt Ngược lại, kim đồng hồ sẽ đi lên và còi trên đồng hồ sẽ kêu (Tùy loại)

- Nếu đồng hồ lên kim tức là dây còn nguyên Còn khi dây đứt, kim đồng hồ sẽ đứng yên

III Tiến hành thí nghiệm

- Thầy hướng dẫn qua về các thiết bị của buổi thí nghiệm (Các thiết bị trên bảng mạch điện: Rơle, công tác tơ, các nút bấm, nguồn điện, đèn, thông số độ ẩm, nhiệt

độ, áp suất…… đồng hồ đo), cách lắp mạch

Bước 1: Kiểm tra mạch điện trước khi tiến hành thí nghiệm

Bước 2: Sinh viên thực hiện lắp mạch với Rơle, sau đó kiểm tra nút bấm

On/Off để bật tắt rơle và kiểm tra mạch

Bước 3: Sinh viên thực hiện lắp tiếp tục với công tắc tơ và kiểm tra mạch Bước 4: Đối dây với các thiết bị cần đo thông số cùng với đấu đèn báo hiệu Bước 5: Kiểm tra lại mạch điện, các đường dây đấu nối, cắm dây chặt chưa… Bước 6: Bật nguồn điện và tiến hành đo đạc các thông số của thiết bị, lấy các giá trị của thiết bị cách nhau 2oC

Bước 7: Lấy đủ số liệu, thì tắt nguồn và tháo dây khỏi mạch điện, thu dọn đồ thí nghiệm và kết thúc thí nghiệm

❖ Đấu nối sơ đồ đấu dây điều khiển quạt gió:

- Sơ đồ nguyên lý:

- Cấp nguồn cho các thiết bị Nguồn sử dụng là nguồn 1 chiều 24 V (để đảm bảo an toàn) Đấu nối với nút start/stop để điều khiển bật tắt cho quạt thông qua các tiếp điểm thường mở 1 và 3, 6 và 8 2 và 7 dùng để cấp nguồn cho rơ

le 7 được nối với cực âm của nguồn điện Công tắc tơ cấp nguồn cho quạt Dùng đồng ho đo vạn năng để kiểm tra thông mạch cho mạch điện Sau khi thông dòng Sập aptomat Chạy thử mạch Nhấn nút Start/ stop để điều khiển bật tắt quạt

❖ Đấu nối sơ đồ nguyên lý bật tắt máy nén

Tương tự như đối với quạt, ta dùng contactor thứ 2 cấp nguồn và điều khiển đóng cắt máy nén

❖ Đấu nối sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ đến nhiệt độ yêu cầu tự động cắt thiết

bị gia nhiệt

Ở lần thí nghiệm này Mình điều chỉnh nhiệt đồ buồng đến nhiệt độ yêu cầu 26

oC Sau khi đạt đến nhiệt độ yêu cầu thì tự động cắt thiết bị gia nhiệt Đồng thời đèn sáng lên

Trong quá trình thí nghiệm, nhiệt độ vượt ngưỡng 26 oC đến tận ( 27 oC ) thì thiết

bị gia nhiệt mới bị ngắt và đén sáng lên Sở dĩ như vậy là do thanh gia nhiệt cũng khá lớn và có độ trễ nhiệt độ

❖ Xử lý số liệu thí nghiệm:

Số liệu đo được tại thiết bị

Chamber Temp Chamber Humidity

Lần 3 16.3 34.2

Nhận xét:

Nhìn vào đồ thị ta thấy đồ thị là đường cong khi đi từ trạng thái 1-2-3-4 Do khi bắt đầu thí nghiệm, trạng thái không khí trong phòng giống với trạng thái không khí ngoài phòng, có nhiệt độ và độ ẩm lớn Khi được làm lạnh đến trạng thái 2, độ

ẩm và nhiệt độ cùng giảm và dần tiến tới trạng thái ổn định Khi ở trạng thái ổn định thì sự biến thiên trạng thái sẽ ở trong khoảng trạng thái 3-4 Ở trạng thái ổn định, hệ thống sẽ cấp nguồn cho máy nén để đảm bảo trạng thái của điều kiện không khí cho trước Qua bài thí nghiệm, chúng ta có thể hiểu hệ thống AHU có cấu tạo và hoạt động như thế nào, từ đó nắm được sơ đồ đơn giản của hệ thống