Giáo trình vi khí hậu 10 ppt

4/ SƠ ĐỒ CÓ PHUN ẨM BỔ SUNG: Khi thổi không khí vào phòng, có sự trao đổi nhiệt ẩm giữa không khí vào và không khí trong nhà, quá trình biến đổi đi theo ε đưa về trạng thái T' có độ ẩm t

(30 35).n

LN ≥ ÷ , [kg/h] hay LN ≥(25÷30).n , [m3/h]

và LN ≥10%.L

- 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(IC−IO) , [kcal/h]

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

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

tS

t N

ϕ T

S

N

T

V O

t C

C

t T

I

d

Hình 10: Sơ đồ xử lý không khí cho mùa đông có tuần hoàn

1

2

7

8

9

10

11

12

1- Cửa lấy gió ngoài; 2- Van điều chỉnh lưu lượng; 3- Ngăn trộn trước; 4- Thiết bị xử lý nhiệt ẩm; 5- Ngăn trộn sau; 6- Quạt KK; 7- Miệng thổi KK vào phòng; 8- Cửa thoát khí; 9- Thiết bị làm sạch KK; 10- Quạt gió tuần hoàn;

11- KK vào ngăn trộn sau; 12- KK vào ngăn trộn trước

Hình 11: Sơ đồ điều hoà tuần hoàn KK 2 cấp

4/ SƠ ĐỒ CÓ PHUN ẨM BỔ SUNG:

Khi thổi không khí vào phòng, có sự trao đổi nhiệt ẩm giữa không khí vào và không khí trong nhà, quá trình biến đổi đi theo ε đưa về trạng thái T' có độ ẩm thấp hơn trạng thái cần thiết T của phòng Lúc này đòi hỏi phải cần phun ẩm bổ sung cho phòng để đưa không khí từ trạng thái T' đến trạng thái T

Lượng nước để phun ẩm bổ sung là: W=L.(dT −dT ') , [kg/h]

III

III TRAO ĐỔI NHIỆT GIƯ TRAO ĐỔI NHIỆT GIƯ TRAO ĐỔI NHIỆT GIỮA KHÔNG KHÍ VÀ NƯƠ ÎA KHÔNG KHÍ VÀ NƯƠ ÎA KHÔNG KHÍ VÀ NƯỚC ÏC ÏC

1/ SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI KHÔNG KHÍ VÀ NƯỚC KHI THAY ĐỔI NHIỆT ẨM:

Khi phun nước vào không khí sẽ có sự trao đổi nhiệt ẩm giữa không khí và nước Tuỳ vào cách phun như thế nào mà quá trình thay đổi sẽ khác nhau

t T

tT'

T

C T'

O

100%

I

d

ε

tT

tT'

t N N

T C

T'

O

100%

I

d

ε

Hình 12: Sơ đồ điều hoà có phun ẩm bổ sung

a/ Mùa hè b/ Mùa đông

t n1

t n2

B

100%

d I

2/ CÁC TRƯỜNG HỢP TRAO ĐỔI NHIỆT ẨM GIỮA KHÔNG KHÍ VÀ NƯỚC:

Tuỳ thuộc vào nhiệt độ nước phun mà tia quá trình thay đổi trạng thái của không khí sẽ khác nhau

Hình 14: Nước phun ngược chiều không khí

tn1

tn2

B

100%

d I

t A

t B =t S

A

B 100%

t A

t B < t S

A

B

100%

S

tA

t B =t ư

A B

100%

3/ HIỆU QUẢ TRAO ĐỔI NHIỆT ẨM GIỮA KHÔNG KHÍ & NƯỚC TRONG BUỒNG PHUN:

a/ Hệ số hiệu quả trao đổi nhiệt ẩm:

Trªn ®ơ thÞ I-d (h×nh vÏ) biÓu diÔn qu¸ tr×nh thay

®ưi tr¹ng th¸i kh«ng khÝ tõ A ®Õn B diÔn ra lý t−ịng trong

buơng phun Trong thùc tÕ, tr¹ng th¸i kh«ng khÝ cuỉi qu¸

tr×nh xö lý nhiÖt Ỉm chØ ®¹t tíi ®iÓm 0 víi ϕ0 < 1

§Ó ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh trao ®ưi nhiÖt

Ỉm gi÷a n−íc vµ kh«ng khÝ trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ víi ®iÒu

kiÖn lý t−ịng, ng−íi ta dïng mĩt ®¹i l−îng gôi lµ hÖ sỉ

hiÖu qu¶ trao ®ưi nhiÖt Ỉm, ký hiÖu lµ E

AB

AO

≤

TrÞ sỉ cña E cê thÓ x¸c ®Þnh theo c¸c th«ng sỉ

tr¹ng th¸i cña kh«ng khÝ

XÐt hai ®−íng ®¼ng nhiÖt to = const vµ tB = const §−íng th¼ng dA = const c¾t c¸c

®−íng t0 vµ tB lÌn l−ît t¹i O' vµ B' V× c¸c ®−íng ®¼ng nhiÖt ị gÌn nhau ®−îc xem nh− song song víi nhau nªn ∆AO'O~∆AB'B vµ cê hÖ thøc:

B A

O A B A

O A B A

O A

t t

t t d d

d d I I

I I AB

AO E

−

−

=

−

−

=

−

−

=

=

§Ưc biÖt, víi qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt cê IA = IO = IB, tB = t¦, ta cê:

Ư A

O A

t t E

−

−

=

Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ buơng phun, ng−íi ta th−íng thay E b»ng hÖ sỉ hiÖu qu¶ trao

®ưi nhiÖt Ỉm v¹n n¨ng E, trÞ sỉ cña E ®−îc x¸c ®Þnh phô thuĩc nhiÖt ®ĩ nhiÖt kÕ −ít cña tr¹ng th¸i t−¬ng øng:

O

B

A O' B'

t O

tB

tA

tS< tB< tư

A

B 100%

B 100%

ƯA A

ƯO O

t t

t t 1 ' E

ư

ư

ư

§ỉi víi qu¸ tr×nh ®o¹n nhiÖt: E'=Ea

Ngưíi ta còng ®ưa vµo mĩt ®¹i lưîng n÷a ®Ó ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ trao ®ưi nhiÖt Ỉm trong buơng phun, ký hiÖu En TrÞ sỉ cña En x¸c ®Þnh theo nhiÖt ®ĩ nưíc phun khi vµo t'n vµ khi ra khâi thiÕt bÞ t''n:

n ƯO

n ƯB

'' t t 1

E

ư

ư

ư

=

C¸c c«ng thøc trªn lµ c¸c c«ng thøc c¬ b¶n ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ buơng phun; ®ơng thíi

E còng ®ưîc dïng ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®ĩ hoµn thiÖn cña buơng phun (c¸c buơng phun cê kh¶ n¨ng ®¹t trÞ sỉ E cµng lín cµng tỉt)

b/ Các yếu tố ảnh hưởng đến hiẹu quả trao đổi nhiệt ẩm:

¶nh hưịng cña hÖ sỉ phun µ :

Ngưíi ta ®Þnh nghÜa hÖ sỉ phun (µ) lµ tØ sỉ gi÷a lưu lưîng nưíc phun Gf (kg/h) víi lưu lưîng kh«ng khÝ ®ưîc xö lý L [kg/h]

L

Gn

=

Thùc nghiÖm cho thÍy: trÞ sỉ cña µ cê ¶nh hưịng lín nhÍt ®Õn hÖ sỉ hiÖu qu¶ trao ®ưi nhiÖt Ỉm E Khi t¨ng µ th× E t¨ng, tuy nhiªn cê møc ®ĩ t¨ng E chØ ®¸ng kÓ khi µ < 4 [kg/kg] Trong thùc tÕ ngưíi ta chØ vỊn hµnh vµ thiÕt kÕ buơng phun víi trÞ sỉ µ < 2, v× nÕu t¨ng µ lín h¬n n÷a chØ tiªu tỉn thªm n¨ng lưîng mµ E t¨ng thªm rÍt Ýt

¶nh hưịng cña kÕt cÍu buơng phun:

§Ó t¨ng E cÌn bỉ trÝ buơng phun hîp lý ®Ó t¨ng ®ưîc hÖ sỉ phun Ngưíi ta thưíng bỉ trÝ c¸c mòi phun thµnh nhiÒu dly, sỉ dly z = 1÷3 Mìi dly cê bỉ trÝ nhiÒu mòi phun, phun nưíc thuỊn chiÒu dßng khÝ hoƯc ngưîc chiÒu

Khi phun ngưîc chiÒu dßng khÝ tuy cê lµm gi¶m thíi gian tiÕp xóc gi÷a nưíc vµ kh«ng khÝ nhưng dÔ ch¾n nưíc bay theo dßng khÝ; mƯt kh¸c tỉc ®ĩ tư¬ng ®ỉi gi÷a nưíc vµ kh«ng khÝ lín nªn lµm t¨ng to¶ nhiÖt vµ to¶ chÍt, kÕt qu¶ lµm t¨ng E so víi phun cïng chiÒu

Khi t¨ng sỉ dly z ≥ 2, ngưíi ta thưíng bỉ trÝ chiÒu phun hìn hîp, võa cê dly phun thuỊn chiÒu, võa cê dly phun ngưîc chiÒu ®Ó gi¶m chiÒu dµi buơng phun

B¶ng dưíi ®©y cho trÞ sỉ E vµ µ lín nhÍt cê thÓ ®¹t ®ưîc øng víi c¸c c¸ch bỉ trÝ c¸c dly phun:

Sỉ d·y phun z vµ c¸ch bỉ trÝ µmax, kg/kg Emax

0,65 ÷ 0,75 ThuỊn chiÒu + thuỊn chiÒu ≥ 1,0 0,85 ÷ 0,9 ThuỊn chiÒu + ngưîc chiÒu ≥ 1,0 0,9 ÷ 0,95

Z = 2

CÌn ph¶i nhÍn m¹nh lµ c¸c trÞ sỉ E vµ µ cho trong b¶ng chØ dïng ®Ó tham kh¶o khi chôn ph−¬ng ¸n thiÕt kÕ buơng phun Trong thùc tÕ, trÞ sỉ E vµ µ cê thÓ thÍp h¬n v× cßn phô thuĩc nhiÒu yÕu tỉ kh¸c n÷a

4/ TRAO ĐỔI NHIỆT ẨM KHI PHUN ẨM BỔ SUNG:

Giả sử lượng nước Gn có nhiệt độ tn được phun vào không khí (với lưu lượng L), làm tăng ẩm của không khí 1 lượng ∆d=Gn/L Nếu lượng nước này bay hơi hết vào không khí thì sẽ mang vào nhiệt lượng bằng: Gn(Cn t.n+ro)

Cn: nhiệt dung riêng của nước ro: nhiệt hoá hơi của nước ở 0oC

Khi đó không khí phải tiêu hao một nhiệt lượng bằng - Gnro để làm bay hơi lượng nước này Như vậy, dòng nhiệt tổng (làm tăng entanpi của không khí) là:

(C t r ) G r L I G

Q= n n n + o − n o = ∆ Suy ra:

L

G t C

I= n n n

∆

Hệ số góc của quá trình : Cn t.n

d

I

=

∆

∆

= ε

IV

IV CÁC MÁY ĐHKK KIỂU CÁC MÁY ĐHKK KIỂU CÁC MÁY ĐHKK KIỂU KHÔ KHÔ KHÔ

1/ PHÂN LOẠI CÁC MÁY ĐHKK KIỂU KHÔ:

a/ Phân loại theo chức năng làm việc:

- Máy ĐHKK 1 chiều (chỉ có khả năng làm lạnh & giảm ẩm)

- Máy ĐHKK 2 chiều (có khả năng làm lạnh, sưởi ấm và giảm ẩm), còn gọi là bơm nhiệt, có van đảo chiều

- Máy hút ẩm

- Máy ĐHKK 2 chiều có thêm chức năng hút ẩm (có van đảo chiều, có 2 giàn nóng:

1 giàn làm việc ở chế độ bơm nhiệt, 1 giàn làm việc ở chế độ hút ẩm)

b/ Phân loại theo cấu trúc máy:

- Máy ĐHKK cửa sổ: toàn bộ hệ thống được bố trí trong 1 vỏ bọc đặt trên tường, 1 nửa trong, 1 nửa ngoài

- Máy ĐHKK ghép (2 cục): gồm 2 phần riêng biệt: phần trong nhà (indoor unit), phần ngoài nhà (outdoor unit)

- Máy ĐHKK kiểu tủ:

- Máy ĐHKK đặc chủng: là các máy ĐHKK có thêm 1 số bộ phận đặc biệt để phù hợp với các điều kiện sử dụng Ví dụ: máy ĐH trên ôtô, máy ĐH đặt trên nóc nhà

c/ Phân loại theo phương pháp xử lý không khí :

- Máy ĐHKK xử lý không khí trực tiếp: không khí được làm lạnh và làm khô ở giàn lạnh

- Máy ĐHKK làm lạnh bằng nước (water chiller): không khí được xử lý bằng nước tuần hoàn trong hệ thống, nước được làm lạnh trong bình bay hơi của giàn lạnh, sau đó bơm đến giàn lạnh, ở đây nước đóng vai trò chất tải lạnh

d/ Phân loại theo phương pháp làm mát bình ngưng :

- Máy ĐHKK được làm mát bằng gió (air cooled): thiết bị ngưng tụ là giàn ống có cánh được làm mát bằng không khí nhờ quạt gió

- Máy ĐHKK được làm mát bằng nước (water cooled): thiết bị ngưng tụ kiểu ống vỏ được làm mát bằng nước tuần hoàn (tháp giải nhiệt)

2/ CÁC NÚT TRÊN BẢNG ĐIỀU KHIỂN:

- HEAT : sưởi ấm

- COOL: làm lạnh

- DRY: hút ẩm

- FAN: chế độ quạt (FAN AUTO, HIGH, MED, LOW)

- OFF TIMER: hẹn giờ tắt

- ON TIMER: hẹn giờ mở

- SLEEP: chế độ nghỉ (khoảng thời gian tắt)

3/ MÁY ĐIỀU HOÀ GHÉP (2 CỤC):

a/ Cấu tạo chung:

Hình 15: Máy điều hoà ghép