Giáo trình vi khí hậu 9 doc

I I ---- CÁC HỆ THỐNG ĐIỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ U HOÀ KHÔNG KHÍ U HOÀ KHÔNG KHÍ 1/ CÁC KHÂU CỦA HỆ THỐNG ĐHKK: a/ Khâu xử lý không khí: Nhiệm vụ của khâu này

I

I CÁC HỆ THỐNG ĐIỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ U HOÀ KHÔNG KHÍ U HOÀ KHÔNG KHÍ

1/ CÁC KHÂU CỦA HỆ THỐNG ĐHKK:

a/ Khâu xử lý không khí:

Nhiệm vụ của khâu này là tạo ra chế độ nhiệt ẩm không khí cho phù hợp với tính toán, đồng thời bảo đảm các tiêu chuẩn vệ sinh, để không khí trước khi thổi vào phòng có trạng thái định trước Như vậy, khâu xử lý không khí bao gồm:

- Thiết bị làm lạnh không khí

- Thiết bị sấy nóng không khí

- Thiết bị làm ẩm không khí

- Thiết bị làm khô không khí

Đây là khâu quan trọng nhất của hệ thống ĐHKK

b/ Khâu vận chuyển và phân phối không khí:

Nhiệm vụ đưa không khí đã được xử lý đến phòng cần ĐHKK, tại đó diễn ra quá trình trao đổi không khí giữa không khí thổi vào với không khí trong phòng đã bị ô nhiễm bởi nhiệt, ẩm

Không khí được dẫn từ buồng điều không đến gian máy nhờ quạt gió đến các ống dẫn và được phân phối vào phòng bởi các miệng thổi Một phần không khí được tuần hoàn trở lại buồng điều không nhờ các miệng hút và ống gió hồi, quạt gió hồi

Như vậy khâu này bao gồm:

- Quạt cấp gió

- Quạt gió hồi

- Đường ống cấp gió

- Đường ống gió hồi

- Các miệng thổi, miệng hút

- Các cửa lấy gió, cửa thải gió

c/ Khâu cung cấp năng lượng:

Nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho hệ thống điêu hoà hoạt động, bao gồm:

- Các động cơ điện

- Bơm, quạt, máy nén

- Nguồn hơi nước hoặc nước nóng để sấy nóng không khí

- Hệ thống lạnh

- Các đường ống cấp thoát nước

d/ Khâu đo lường và điều khiển, khống chế tự động:

Bao gồm các bộ phận cảm biến được nối với các cơ cấu của hệ thống để tiếp nhận các tín hiệu và tác động lên cơ cấu điều khiển tự động đóng mở các van khoá

2/ CÁC HỆ THỐNG ĐHKK:

a/ Hệ thống kiểu trung tâm:

Bao gồm nhiều gian điều hoà có chung một buồng điều không do đó tiết kiệm được thiết bị và mặt bằng giảm được chi phí đầu tư

Nhược điểm:

- Mỗi gian điều hoà cần chế độ nhiệt ẩm khác nhau nhưng lại được cấp trạng thái không khí như nhau nên rất khó điều chỉnh trong quá trình sử dụng

Hình 1: Hệ thống điều hoà trung tâm

- Nguy cơ hoả hoạn lớn

- Khó lắp đặt hệ thống khống chế, điều khiển tự động cho từng phòng

b/ Hệû thống kiểu phân tán:

Ưu điểm:

- không khí được xử lý đúng yêu cầu cho từng phòng

- Dễ dàng tự động hoá khâu điều chỉnh, khống chế

- Đường ống ngắn

Nhược điểm:

- Chí phí lớn, cần nhiều mặt bằng

- Vận hành phức tạp và tốn kém

c/ Hệ thống kiểu cục bộ:

Có khả năng làm lạnh (hoặc có cả thiết bị

sưởi ấm) mà không có chức năng tăng ẩm

Ví dụ: các máy BK1500, BK2500 của Liên

Xô

Thiết bị được thu gọn trong một hộp kín, dễ

lắp đặt vận hành nên được sử dụng khá phổ biến

1- Cửa lấy không khí ngoài 2- Ngăn hoà trộn

3- Ngăn xử lý nhiệt ẩm 4- Quạt gió cấp 5- Đường ống cấp gió 6- Cửa thải KK 7- Nhà cần ĐHKK 8- Miệng thổi 9- Miệng hút 10- Đường ống gió hồi 11- Thiết bị làm sạch KK 12- Quạt gió hồi 13- Cửa thải bớt KK

Hình 2: Hệ thống điều hoà phân tán

Hình 3: Hệ thống điều hoà kiểu cục bộ

3/ BỔ SUNG ẨM CHO HỆ THỐNG ĐHKK:

Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng có thể bị giảm nhỏ hơn trị số yêu cầu trong những trường hợp sau đây:

- Lượng nhiệt thừa lớn hơn tính toán (hoặc ẩm thừa nhỏ hơn tính toán) mà năng suất gió của hệ thống đã đạt cực đại

- Khi độ ẩm không khí ngoài trời xuống thấp hơn chế độ tính toán mà buồng phun đã hoạt động hết năng suất

- Khi lắp đặt hệ thống kiểu trung tâm mà có một số gian máy đòi hỏi độ ẩm tương đối lớn hơn những phòng khác

- Khi hệ thống ĐHKK không dùng vòi phun để xử lý không khí mà dùng giàn lạnh Khi đó buồng điều không không có khả năng tăng ẩm cho không khí

1- Ống thoát hơi (cấp hơi) 2- Ống cấp nước 3- Sợi đốt điện trở (xoắn ruột gà) 4- Thùng sinh hơi

5- Thùng chứa nước 6- Ống xả tràn

Hình 4: Hộp phun hơi nước bão hoà

Hình 5: Hệ thống phun ẩm bổ sung bằng khí nén

II

II THÀNH LẬP VÀ TÍNH THÀNH LẬP VÀ TÍNH THÀNH LẬP VÀ TÍNH TOÁN CÁC SƠ ĐỒ Đ TOÁN CÁC SƠ ĐỒ Đ TOÁN CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU TIẾT KHÔNG IỀU TIẾT KHÔNG KHÍ

KHÍ

1/ SƠ ĐỒ THẲNG:

Đó là sơ đồ xử lý không khí ngoài nhà đạt đến trạng thái yêu cầu, sau đó thổi vào phòng và thải ra ngoài mà không có sự tuần hoàn trở lại không khí trong nhà về buồng điều không

Sơ đồ này có ưu điểm là luôn đưa được không khí trong lành từ bên ngoài vào phòng nhưng không tận dụng được năng suất lạnh tổn thất do thải ra ngoài môi trường

Không khí ngoài nhà N (tN, ϕN) khi qua buồng điều không được xử lý đến trạng thái V (tV, ϕV) rồi thổi vào nhà sẽ đi theo tia quá trình

T

T

Q

=

Bình thường, trạng thái không khí thổi vào V trùng với trạng thái O do buồng điều không tạo ra Nhưng thực tế, để đảm bảo yêu cầu vệ sinh không khí thổi vào (V) có nhiệt độ không cao hơn không khí bên trong nhà từ 7-10oC Tức là: tT - tV < 7-10oC (7oC khi miệng thổi đặt dưới thấp, 10oC khi miệng thổi đặt trên cao) Nếu chênh lệch quá giới hạn đó thì cần phải sấy không khí trước khi thổi vào phòng

Theo lý thuyết thì độ ẩm của không khí trạng thái O sẽ đạt 100%, nhưng thực tế do bị ảnh hưởng bởi hệ thống quạt và đường ống dẫn nên nhiệt độ sẽ tăng lên khoảng 0,5oC và do vậy độ ẩm khoảng 90-95%

- Năng suất gió cần thổi vào phòng:

V T

T V

T

T

d d

W I

I

Q L

−

=

−

- Năng suất lạnh cần thiết: Qo =L(IN−IO) , [kcal/h]

- Năng suất sấy: QS 1=L(IS−IN) , [kcal/h] QS 2 =L(IV−IO) , [kcal/h]

- Năng suất làm khô: W=L(dN−dO) , [kg/h]

Hình 6: Sơ đồ thẳng

1

2

3

4

5

6

1- Cửa lấy gió ngoài; 2- Van điều chỉnh lưu lượng; 3- Thiết bị xử lý nhiệt ẩm;

4- Quạt KK; 5- Miệng thổi KK vào phòng; 6- Cửa thoát khí

Đối với mùa đông, không khí được sấy lên đến trạng thái S, sau đó phun đoạn nhiệt trong buồng điều không để đạt tới trạng thái O (V) rồi thổi vào phòng Nếu có sự chênh nhiệt độ giữa không khí thổi vào và không khí trong nhà quá 7-10oC thì cần thêm quá trình sấy thứ

2 để đưa không khí từ trạng thái O đến trạng thái V rồi mới thổi vào phòng

2/ SƠ ĐỒ CÓ TUẦN HOÀN KHÔNG KHÍ 1 CẤP:

Không khí trong phòng đã được xử lý, sau khi thải ra có nhiệt độ khá thấp, do vậy người ta tuần hoàn 1 ít để hoà trộn với không khí ngoài nhà rồi được xử lý trong buồng điều không và tiếp tục thổi vào phòng Phương pháp này tận dụng được năng suất lạnh của không khí thải nên hiệu quả kinh tế cao hơn

Hình 7: Sơ đồ xử lý không khí cho mùa hè

Hình 7: Sơ đồ xử lý không khí cho mùa đông

Không khí ngoài nhà N (tN, ϕN) hoà trộn với không khí trong nhà T (tT, ϕT) được trạng thái không khí trung gian C (tC, ϕC) khi qua buồng điều không được xử lý đến trạng thái V (tV,

ϕV) rồi thổi vào nhà sẽ đi theo tia quá trình

T

T

Q

=

Tỉ lệ hoà trộn để đạt trạng thái C tuân theo đẳng thức sau:

T

N L

L CN

CT

=

Lượng không khí bổ sung LN được xác định từ điều kiện vệ sinh như sau:

- Nếu người làm việc lâu dài trong phòng có ĐHKK thì cần bổ sung cho mỗi người lượng không khí tươi là (30 - 35) kg/h tức là 25-30 m3/h

- Nếu người làm việc ngắn hạn (vài giờ) trong phòng, hoặc không cho phép hút thuốc lá trong phòng thì có thể bổ sung lượng không khí tươi cho mỗi người ít hơn: cần 18kg/h (hoặc 15m3/h) Tuy nhiên trong bất kỳ trường hợp nào thì lượng không khí bổ sung cũng không dưới 10% tổng lượng không khí cấp vào phòng, vì sự hoà trộn không khí không thể tuyệt đối đồng đều

Tóm lại: lượng không khí bổ sung cho n người:

1- Cửa lấy gió ngoài; 2- Van điều chỉnh lưu lượng; 3- Thiết bị xử lý nhiệt ẩm; 4- Quạt KK;

5- Miệng thổi KK vào phòng; 6- Cửa thoát khí; 7- Thiết bị làm sạch KK; 8- Quạt gió tuần hoàn

Hình 8: Sơ đồ tuần hoàn 1 cấp

1

5

6

7

8

Hình 9: Sơ đồ xử lý không khí cho mùa hè có tuần hoàn