CHƯƠNG V : THÀNH LẬP VÀ TÍNH TỐN CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ 5.1 CÁC CƠ SỞ THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ • Mục đích thành lập sơ đồ điều hồ khơng khí Thành lập sơ đồ điều hịa khơng khí xác định q trình thay đổi trạng thái khơng khí đồ thị I-d nhằm mục đích xác định khâu cần xử lý suất để đạt trạng thái khơng khí cần thiết trước cho thổi vào phịng • Các sở để thành lập sơ đồ điều hồ khơng khí Các sơ đồ điều hịa khơng khí thành lập sở sau đây: a) Điều kiện khí hậu địa phương nơi lắp đặt cơng trình, để chọn thơng số tính tốn trời: tN ϕN b) Yêu cầu tiện nghi công nghệ sản xuất, để chọn thông số tính tốn bên cơng trình: tT ϕT c) Kết tính cân nhiệt, cân ẩm chất độc hại cơng trình, tức phải biết trước QT, WT GT cho khu vực thuộc công trình, điều đồng nghĩa với việc xác định trước hệ số tia trình thay đổi trạng thái khơng khí sau thổi vào Q phòng εT = T WT d) Điều kiện vệ sinh an toàn cho sức khoẻ người: Điều kiện nhiệt độ khơng khí thổi vào phịng Nhiệt độ khơng khí trước thổi vào phịng khơng q thấp so với nhiệt độ phòng nhằm tránh gây cảm lạnh cho người sử dụng, cụ thể sau: tV ≥ tT - a (5-1) - Đối với hệ thống điều hồ khơng khí thổi từ lên (miệng thổi đặt vùng làm việc) thì: a = oC - Đối với hệ thống điều hồ khơng khí thổi từ xuống, tức khơng khí khỏi miệng thổi phải qua khơng gian đệm trước vào vùng làm việc: a = 10oC Nếu điều kiện vệ sinh không thỏa mãn phải tiến hành sấy nóng khơng khí đến nhiệt độ tV = tT - a thoả mãn điều kiện vệ sinh cho thổi vào phòng Điều kiện cung cấp gió tươi Lượng khí tươi cung cấp phải đầy đủ cho người phòng : GN = n.mk = n.ρk.Vk, kg/s (5-2) đó: n - Số người phịng, người; mk- Khối lượng gió tươi cần thiết cung cấp cho 01 người đơn vị thời gian, kg/s.người; Vk - Lượng khơng khí tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian, tra theo bảng 2-8, m3/s.người ; ρ - Khối lượng riêng khơng khí, ρ = 1,2 kg/m3 Tuy nhiên lưu lượng gió bổ sung khơng nhỏ 10% tổng lượng gió cung cấp cho phịng G (kg/s) 74 5.2 TÍNH TỐN CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ THEO ĐỒ THỊ I-d 5.2.1 Phương trình tính suất gió Từ phương trình cân nhiệt, ẩm chất độc hại ta xác định phương trình xác định suất gió - Năng suất gió để thải nhiệt: QT , kg/s (5-3) Gq = IT − IV - Năng suất gió để thải ẩm: WT , kg/s (5-4) Gw = dT − dV - Năng suất gió để thải chất độc hại: Md M (5-5) Gz = ≈ d , kg/s zT − zV zT Trong cơng thức T trạng thái khơng khí phịng, V trạng thái khơng khí trước thổi vào phịng Khi thiết kế hệ thống điều hồ thường phải đảm bảo thông số nhiệt ẩm không đổi theo yêu cầu, tức phải thỏa mãn đồng thời phương trình cân nhiệt ẩm Hay nói cách khác ta có: GQ = GW QT WT , = IT − IV d T − d V (5-6) Suy ra: I −I QT ∆I = ε VT = ε T = T V = (5-7) WT d T − d V ∆d Đại lượng εT gọi hệ số góc tia q trình tự thay đổi trạng thái khơng khí phịng VT nhận nhiệt thừa QT ẩm thừa WT Như để trạng thái khơng khí phịng khơng đổi trạng thái khơng khí thổi Q vào phịng V(tV, ϕV) phải luôn nằm đường ε T = T qua điểm T(tT, ϕT) WT 5.2.2 Các sơ đồ điều hồ khơng khí mùa Hè 5.2.2.1 Sơ đồ thẳng Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động Sơ đồ thẳng sơ đồ khơng có tái tuần hồn khơng khí từ gian điều hồ thiết bị xử lý khơng khí Trong sơ đồ tồn khơng khí đưa vào thiết bị xử lý khơng khí khơng khí bên ngồi trời tức khí tươi Trên hình 5.1 sơ đồ nguyên lý q trình xử lý nhiệt ẩm khơng khí sơ đồ đồ thị I-d Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,ϕN) qua cửa lấy gió có van điều chỉnh đưa vào buồng xử lý nhiệt ẩm 2, khơng khí xử lý theo chương trình định sẵn đến trạng thái O định quạt vận chuyển theo đường ống gió vào phịng qua miệng thổi Khơng khí miệng thổi có trạng thái V sau vào 75 phòng nhận nhiệt thừa QT ẩm thừa WT tự thay đổi đến trạng thái T(tT, ϕT) theo tia trình εT = QT/WT Sau khơng khí thải bên qua cửa thải I ϕN N O tN G V T QT W T tT ϕT T N ϕ =9 5% ϕ=100% εT O=V d Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý biểu diễn thay đổi trạng thái không khí đồ thị I-d Sơ đồ thẳng sử dụng trường hợp sau: - Khi kênh gió hồi lớn việc thực hồi gió tốn không thực không gian không cho phép - Khi phòng phát sinh nhiều chất độc hại, việc hồi gió khơng có lợi Xác định điểm nút đồ thị I-d Các điểm nút điểm đặc biệt sau trình xử lý, bao gồm trạng thái khơng khí tính tốn bên ngồi trời N, trạng thái tính tốn bên phịng, trạng thái hồ trộn C (nếu có) trạng thái sau xử lý nhiệt ẩm O, trạng thái trước thổi vào phòng V Mùa hè nước ta nhiệt độ độ ẩm bên ngồi phịng thường cao nhiệt độ độ ẩm phịng, điểm N thường nằm bên phải điểm T Để xác định điểm nút ta tiến hành phân tích đặc điểm q trình - Q trình NO q trình xử lý khơng khí diễn thiết bị xử lý khơng khí Trạng thái O cuối q trình xử lý khơng khí có độ ẩm ϕo =90÷95% - Q trình OV q trình khơng khí nhận nhiệt dẫn qua hệ thống đường ống Vì đường ống dẫn gió kín nên khơng có trao đổi ẩm với mơi trường, mà có nhận nhiệt, q trình gia nhiệt đẳng dung ẩm Vì tất đường ống dẫn khơng khí lạnh bọc cách nhiệt nên tổn thất khơng đáng kể, thực tế coi V≡O - Q trình VT q trình khơng khí tự thay đổi trạng thái nhận nhiệt thừa ẩm thừa nên có hệ số góc tia εVT = εT = QT/WT Từ phân tích ta xác định điểm nút sau: - Xác định điểm N(tN, ϕN), T(tT, ϕT) theo thơng số tính tốn ban đầu - Qua điểm T kẻ đường ε = εT = QT/WT cắt đường ϕo = 0,95 O≡V - Nối NO ta có q trình xử lý khơng khí Cần lưu ý trạng thái thổi vào V≡O phải đảm bảo điều kiện vệ sinh nhiệt độ không thấp so với nhiệt độ phòng để tránh gây cảm lạnh cho người sử dụng, tức: tV ≥ tT - a Nếu không thỏa mãn điều kiện vệ sinh, phải tiến hành gia nhiệt khơng khí từ trạng thái O lên trạng thái V nhờ sấy khơng khí cấp II thoả mãn điều kiện vệ sinh, thổi vào phòng, tức tV = tT - a (hình 5.2) Trong trường hợp điểm O V xác định lại sau: - Điểm V giao đường ε = εT = QT/WT đí qua điểm T đường t = tT - a - Điểm O giao đường thẳng đứng (đẳng dung ẩm) qua điểm V đường ϕo = 0,95 76 I ϕN tT T tV =tT-a V ϕT tN N 5% ϕ =9 ϕ=100% εT O d Hình 5.2 Sơ đồ thẳng nhiệt độ tV thấp Các thiết bị cần có sơ đô thẳng Để thực sơ đồ thẳng mùa hè hệ thống cần có thiết bị sau: Thiết bị xử lý khơng khí, quạt cấp gió, sấy cấp II, hệ thống kênh cấp gió, miệng cấp gió Xác định suất thiết bị - Năng suất gió thổi vào phịng: QT WT , kg/s G= = IT − IV dT − d V - Năng suất lạnh thiết bị xử lý: I −I Q o = G.( I N − I O ) = Q T N O , kW IT − IV - Năng suất làm khô thiết bị xử lý: dN − dO , kg/s dT − dV - Công suất nhiệt thiết bị sấy cấp II (nếu có): I − IO , kW Q SII = G.( I V − I O ) = Q T V IT − IV Wo = G.(d N − d O ) = WT (5-8) (5-9) (5-10) (5-11) Ưu nhược điểm sơ đồ thẳng - Sơ đồ thẳng có ưu điểm đơn giản, gọn nhẹ dễ lắp đặt; - Không tận dụng lạnh (hay nhiệt) khơng khí thải nên hiệu kinh tế thấp; - Sơ đồ thường sử dụng hệ thống nơi có phát sinh chất độc việc tuần hồn gió khơng có lợi đường ống q xa, cồng kềnh không kinh tế thực 5.2.2.2 Sơ đồ tuần hồn khơng khí cấp Để tận dụng nhiệt khơng khí thải người ta sử dụng sơ đồ tuần hồn1 cấp Đó sơ đồ có tuần hồn gió từ gian máy điều hoà trở lại thiết bị xử lý nhiệt ẩm Trên hình 5.3 sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hồ khơng khí có tuần hồn gió cấp Sơ đồ nguyên lý nguyên tác làm việc 77 Trên hình 5.3 trình bày sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hồ khơng khí tuần hồn gió cấp Nguyên lý làm việc hệ thống sau: Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,ϕN) với lưu lượng GN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, đưa vào buồng hòa trộn để hịa trộn với khơng khí hồi có trạng thái T(tT,ϕT) với lưu lượng GT từ miệng hồi gió Hổn hợp hịa trộn có trạng thái C đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm 4, xử lý theo chương trình định sẵn đến trạng thái O quạt vận chuyển theo kênh gió vào phịng Khơng khí sau khỏi miệng thổi có trạng thái V vào phòng nhận nhiệt thừa QT ẩm thừa WT tự thay đổi trạng thái từ V đến T(tT, ϕT) Sau phần khơng khí thải ngồi qua cuqra thải gió 12 phần lớn quạt hồi gió 11 hút qua miệng hút theo kênh hồi gió 10 N GN O C G V T QT WT G N+ G T 11 GT 12 10 Hình 5.3 Sơ đồ tuần hồn cấp Xác định điểm nút I-d Tương tự sơ đồ thẳng ta nhận thấy đặc điểm điểm nút trình sau: - Trạng thái C trạng thái hoà trộn dịng khơng khí tươi có lưu lượng GN trạng thái N(tN, ϕN) với dịng khơng khí tái tuần hoàn với lưu lượng GT trạng thái T(tT, ϕT) - Q trình VT q trình khơng khí tự thay đổi trạng thái nhận nhiệt thừa ẩm thừa nên có hệ số góc tia ε = εT = QT/WT Điểm O≡V có ϕo ≈ 0,95 Từ phân tích trên, xác định điểm nút sơ đồ tuần hoàn cấp sau: - Xác định điểm N(tN, ϕN), T(tT, ϕT) theo thông số tính tốn ban đầu - Điểm C nằm đoạn NT vị trí xác định theo tỉ lệ hòa trộn, cụ thể: GN TC G N (5-12) = = CN G T G − G N đó: GN - Lưu lượng gió tươi cần cung cấp xác định theo điều kiện vệ sinh, kg/s.; G - Lưu lượng gió tổng tuần hồn qua thiết bị xử lý khơng khí xác định theo cơng thức (5-13), kg/s - Điểm V≡ O giao đường ε = εT = QT/WT qua điểm T với đường ϕo = 0,95 Nối CO ta có trình xử lý khơng khí 78 I ϕN N ϕT T tT tN C % ϕ=95 ϕ=100% εT O=V d Hình 5.4 Biểu diễn sơ đồ tuần hồn cấp đồ thị I-d Nếu nhiệt độ điểm O không phù hợp điều kiện vệ sinh phải tiến hành sấy khơng khí đến điểm V thoả mãn điều kiện vệ sinh tức tV = tT - a (xem hình 5.5) Khi điểm V O xác định sau: - Từ T kẻ đường ε = εT = QT/WT cắt t = tT - a V; - Từ V kể đường thẳng đứng d=const cắt ϕo = 0,95 O; - Các điểm lại giữ nguyên vị trí Các thiết bị Để thực sơ đồ điều hịa khơng khí cấp hệ thống cần trang bị thiết bị: Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý khơng khí, thiết bị sấy cấp II, hệ thống kênh cấp gió, kênh hồi gió, miệng thổi miệng hút I ϕN N ϕT tT T C tN % ϕ=9 ϕ=100% εT V tV =tT-a O d Hình 5.5 Sơ đồ tuần hoàn cấp nhiệt độ tV thấp Xác định suất thiết bị - Năng suất gió cấp vào phịng: QT WT , kg/s (5-13) G= = IT − IV dT − d V - Lượng khơng khí bổ sung GN xác định vào số lượng người lượng gió tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian: GN = n.ρk.Vk, kg/s (5-14) n - Tổng số người phịng, người; Vk - Lượng khơng khí tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian, tra theo bảng 2.8 Tuy nhiên lưu lượng gió bổ sung khơng nhỏ 10%.G Vì GN tính theo cơng thức mà nhỏ 10% lấy GN = 0,1.G - Lưu lượng gió hồi: GT = G - GN, kg/s (5-15) 79 - Công suất lạnh thiết bị xử lý khơng khí: I −I Q o = G.( I C − I O ) =Q T C O , k IT − IV - Năng suất làm khô thiết bị xử lý: d − dO , Kg/s Wo = G.(d C − d O ) = W T C dT − dV - Công suất nhiệt thiết bị sấy cấp II (nếu có) I − IO , kW Q SII = G.( I V − I O ) = Q T V IT − IV (5-16) (5-17) (5-18) Ưu nhược, điểm sơ đồ Sơ đồ tuần hồn cấp có ưu nhược điểm sau: - Do có tận dụng nhiệt khơng khí tái tuần hồn nên suất lạnh suất làm khô giảm so với sơ đồ thẳng, cụ thể: d −d C I −I (kg/s); ∆Q o = Q T N C (kW) ∆Wo = WT N I T −I V d T −d V - Sơ đồ có hệ thống tái tuần hồn khơng khí phí đầu tư tăng, bao gồm quạt tuần hồn gió, kênh hồi gió miệng hút; - Hệ thống cần phải trang bị thiết bị sấy cấp II để sấy nóng khơng khí trạng thái khơng khí thổi vào phịng khơng thỏa mãn điều kiện vệ sinh 5.2.2.3 Sơ đồ tuần hồn khơng khí hai cấp Để khắc phục nhược điểm sơ đồ tuần hồn cấp phải có thiết bị sấy cấp II để đề phòng trạng thái V không thỏa mãn điều kiện vệ sinh cần sấy nóng khơng khí, người ta sử dụng sơ đồ cấp điều chỉnh nhiệt độ khơng khí thổi vào phịng mà khơng cần có thiết bị sấy cấp II Sơ đồ tuần hồn cấp có dạng: Sơ đồ có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào sơ đồ điều chỉnh độ ẩm a Sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ thổi vào Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động Trên hình 5.6 sơ đồ ngun lý hệ thống điều hồ khơng khí cấp có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào Trong sơ đồ để nâng nhiệt độ tV người ta tiến hành hồ trộn khơng khí sau xử lý với khơng khí tái tuần hồn N GN C2 C1 G N + G T1 G T1 G V 10 T Q T WT 14 11 G T2 13 GT 12 Hình 5.6 Sơ đồ tuần hồn cấp có điều chỉnh nhiệt độ Khơng khí bên ngồi trời với lưu lượng GN trạng thái N(tN,ϕN) lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh vào buồng hồ trộn hịa trộn với khơng khí hồi có lưu lượng GT1 trạng thái T(tT,ϕT) để đạt trạng thái C1 Hổn hợp hịa trộn C1 đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm xử lý đến trạng thái O Sau đến buồng hồ trộn để hịa trộn 80 với khơng khí hồi có lưu lượng GT2 trạng thái T(tT,ϕT) để đạt trạng thái C2 quạt vận chuyển theo đường ống gió vào phịng 10 Khơng khí sau khỏi miệng thổi có trạng thái C2 vào phòng nhận nhiệt thừa QT ẩm thừa WT tự thay đổi trạng thái đến T(tT, ϕT) Cuối phần khơng khí thải ngồi qua cửa thải 14, phần lớn cịn lại hồi thiết bị xử lý khơng khí để tiếp tục xử lý Xác định điểm nút đồ thị I-d - Các điểm N(tN, ϕN), T(tT, ϕT) xác theo thơng số tính tốn ban đầu; - Điểm hịa trộn C2: Mục đích việc hồ trộn nhằm đảm bảo nhiệt độ khơng khí thổi vào phòng thoả mãn yêu cầu vệ sinh Hay tC2 = tT - a Như điểm C2 giao điểm đường εT = QT/WT qua T với tC2 = tT - a; - Điểm O nằm đường ϕo = 0,95 đường kéo dài TC2; - Điểm C1 xác định theo tỉ số hịa trộn: GN/GT1 = TC1/C1N Các thiết bị hệ thống Để thực sơ đồ điều hòa khơng khí tuần hồn hai cấp hệ thống phải có thiết bị sau đây: Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý khơng khí, hệ thống kênh cấp gió, kênh hồi gió miệng thổi, miệng hút I ϕN N ϕT tT T C1 tN % ϕ=95 ϕ=100% εT C2 tV =tT-a O d Hình 5.7 Biểu diễn sơ đồ tuần hồn cấp có điều chỉnh nhiệt độ I-d Xác định suất thiết bị - Lưu lượng gió tổng cấp vào phòng: QT WT , kg/s (5-19) G= = IT − IV dT − d V - Lượng khơng khí bổ sung GN xác định vào số lượng người lượng gió tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian: GN = n.ρk.Vk, kg/s (5-20) - Lưu lượng gió GT2 xác định theo phương pháp hình học dựa vào q trình hịa trộn thiết bị hòa trộn 6: G N + G T1 G − G T TC (5-21) = = G T2 G T2 C2O Các điểm T, C2, O xác định G xác định theo cơng thức (5-19) nên tính GT2 C O (5-22) G T = G , kg/s TO - Lưu lượng gió GT1 GT1 = G - GN - GT2, kg/s - Năng suất lạnh thiết bị xử lý: Qo = (G-GT2).(IC1 - IO), kW (5-23) (5-24) 81 - Năng suất làm khô thiết bị xử lý: W = (G-GT2).(dC1 - dO), kg/s (5-25) Ưu nhược điểm sơ đồ Sơ đồ tuần hồn cấp có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào có ưu điểm: - Nhiệt độ thổi vào phịng dễ dàng điều chỉnh nhờ điều chỉnh lượng gió trích GT2 nhằm nâng nhiệt độ thổi vào phịng thoả mãn điều kiện vệ sinh Do sơ đồ cấp có điều chỉnh nhiệt độ khơng cần trang bị thiết bị sấy cấp II; - Năng suất lạnh suất làm khô yêu cầu thiết bị xử lý giảm: • Cơng suất lạnh giảm ∆QO = GT2.(IC1 - IO), kW; • Lưu lượng gió giảm ∆Wo = GT2.(dC1 - dO), kg/s; Như ta không cần phải đầu tư hệ thống xử lý khơng khí q lớn, cồng kềnh - Phải có thêm buồng hịa trộn thứ hệ thống trích gió đến buồng hịa trộn phí đầu tư vận hành tăng b Sơ đồ tuần hoàn cấp điều chỉnh độ ẩm Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động Trên hình 5.8 sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà tuần hoàn cấp điều chỉnh độ ẩm G T2 N GN C1 C2 G G N + G T1 V 10 T Q T WT 14 11 13 GT 12 Hình 5.8 Sơ đồ tuần hồn cấp điều chỉnh độ ẩm Khơng khí bên ngồi trời có lưu lượng GN trạng thái N(tN,ϕN) lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, vào buồng hịa trộn với khơng khí hồi có lưu lượng GT trạng thái T(tT,ϕT) để đạt trạng thái C1 Hổn hợp hịa trộn C1 chia làm dịng, dịng có lưu lượng (GN + GT1) đưa đến thiết bị xử lý khơng khí xử lý đến trạng thái O sau đưa đến buồng để hịa trộn với dịng thứ có lưu lượng GT2 trạng thái C1 đạt trạng thái C2 Không khí có trạng thái C2 tiếp tục quạt thổi theo kênh cấp gió vào phịng 10 qua miệng thổi Một phần gió thải bên ngồi qua cửa thải gió 14, phần cịn lại tiếp tục hồi lặp lại chu trình Xác định điểm nút đồ thị I-d - Các điểm nút N(tN, ϕN), T(tT, ϕT) xác theo thơng số tính tốn - Điểm C1 xác định theo tỉ số hòa trộn: GN/GT = TC1/C1N - Điểm hịa trộn C2: Mục đích việc hồ trộn nhằm nâng nhiệt độ khơng khí thổi vào phòng đạt yêu cầu vệ sinh, hay tC2 = tT - a Như điểm C2 giao điểm đường song song với εT = QT/WT qua T với tC2 = tT - a - Điểm O giao C1C2 với đường ϕo = 0,95 82 I ϕN N ϕT tT T C1 % ϕ = 95 tN ϕ=100% εT C2 tV =tT-a O d Hình 5.9 Sơ đồ tuần hồn cấp có điều chỉnh độ ẩm I-d Xác định suất thiết bị - Năng suất gió:G = GT + GN = GT1 + GT2 + GN QT WT , kg/s (5-26) G= = I T − I C2 d T − d C2 - Lượng khơng khí bổ sung GN xác định vào số lượng người lưu lượng gió tươi cần thiết cung cấp cho người đơn vị thời gian: GN = n.ρk.Vk (5-27) n - Tổng số người phịng, người; Vk - Lượng khơng khí tươi cần cung cấp cho người đơn vị thời gian, tra theo bảng 2.8 - Xác định lưu lượng GT1 GT2 vào hệ phương trình sau: • Theo q trình hồ trộn buồng hồ trộn 3: TC G N = C1 N G T • Theo q trình hồ trộn buồng hồ trộn 6: OC G T2 = C C1 G − G T OC CN CN OC , GT = GN G T1 = G T − G T = G N − G G T = G TC TC C1 O C1 O - Năng suất lạnh thiết bị xử lý: Qo = (G-GT2).(IC1 - IO), kW (5-28) - Năng suất làm khô thiết bị xử lý: W = (G-GT2).(dC1 - dO), kg/s (5-29) Ưu nhược điểm sơ đồ Sơ đồ tuần hồn cấp có điều chỉnh độ ẩm có đặc điểm sau: - Nhiệt độ độ ẩm khơng khí thổi vào phịng điều chỉnh để thỏa mãn điều kiện vệ sinh thoả mãn độ ẩm khơng cần thiết bị sấy cấp II thiết bị phun ẩm bổ sung; - Năng suất lạnh suất làm khô yêu cầu thiết bị xử lý giảm so với sơ đồ cấp tương tự • Cơng suất lạnh giảm ∆QO = GT2.(IC1 - IO) kW ; • Lưu lượng gió giảm ∆Wo = GT2.(dC1 - dO), kg/s; - Hệ thống bắt buộc phải có thêm buồng hịa trộn thứ hệ thống trích gió đến buồng hịa trộn phí đầu tư vận hành tăng 83 5.2.2.4 Sơ đồ có phun ẩm bổ sung Sơ đồ sử dụng nhằm tiết kiệm lượng trường hợp cần tăng độ ẩm khơng khí phịng tiết kiệm lượng Việc phun ẩm bổ sung thực cho sơ đồ thẳng, sơ đồ tuần hoà cấp cấp I ϕC ϕ T T' T tC % ϕ=95 C ϕ=100% IT εT O Io O' I o' d Hình 5-10 So sánh chu trình có khơng có phun ẩm bổ sung cách: Để khơng khí phịng đạt trạng thái T(tT,ϕT) ta thực Cách 1: Xử lý khơng khí đến trạng thái O định thổi vào phòng để nhạn nhiệt thừa QT ẩm thừa WT cho tự thay đổi trạng thái đến T(tT,ϕT) theo trình OT (εT = QT/WT ) Theo cách ta có: - Năng suất gió cung cấp cho phịng: QT G1= , kg/s (5-30) IT − IO - Năng suất lạnh yêu cầu thiết bị xử lý không khí: I −I Q 01 =G (I C − I O ) = Q T C O ,kW IT − IO (5-31) - Năng suất làm khô yêu cầu thiết bị xử lý khơng khí: W01 =G (d C − d O ) = WT dC − dO kg/s dT − dO (5-32) Cách 2: Xử lý khơng khí đến trạng thái O' với tO' < tO Sau thổi khơng khí vào phịng cho khơng khí tự thay đổi trạng thái theo q trình εT đến T', sau phun ẩm bổ sung để khơng khí thay đổi trạng thái đến T - Năng suất gió cung cấp cho phịng: QT QT (5-33) < = G , kg/s I T ' − I O' I T − I O - Năng suất lạnh u cầu thiết bị xử lý khơng khí: I − IO I − I O' < QT C Q 02 =G (I C − I O ' ) = Q T C = Q 01 ,kW IT − IO I T' − I O' - Năng suất làm khô yêu cầu thiết bị xử lý khơng khí: G2= 84 (5-34) W02 =G (d C − d O ' ) = WT d − dO d C − d O' < WT C = W01 kg/s dT − dO d T ' − d O' (5-35) Cần lưu ý IT’ = IT, Kết luận - Việc phun ẩm bổ sung áp dụng cho sơ đồ đem lại hiệu nhiệt cao hơn, suất gió cấp vào phòng yêu cầu nhỏ, suất lạnh suất làm khơ xử lý khơng khí giảm; - Tuy nhiên phải có bố trí thêm thiết bị phun ẩm bổ sung phịng nên phải có chi phí bổ sung Thực tế áp dụng cho phịng nhỏ có u cầu đặc biệt độ ẩm 5.2.3 Các sơ đồ điều hồ khơng khí mùa Đơng Khi nói đến sơ đồ mùa Đơng nói đến sơ đồ dùng cho ngày mà nhiệt độ khơng khí ngồi trời nhỏ nhiệt độ khơng khí nhà Để trì nhiệt độ nhà phải tiến hành cấp nhiệt Sơ đồ thường sử dụng cho tỉnh phía Bắc từ Thừa Thiên Huế trở Các tỉnh thành từ Đà Nẵng trở vào không cần sơ đồ mùa Đơng mùa Đơng tỉnh phía Nam nhiệt độ khơng thấp Vì khơng ngạc nhiên hệ thống điều hồ có cấp nhiệt mùa Đông thiết kế lắp đặt tỉnh phía Bắc Các nguồn nhiệt thiết bị thường sử dụng để sưởi ấm mùa Đông (xem chương 4): - Điện trở: Trong nhiều trường hợp người ta dùng điện trở để sấy nóng khơng khí trước thổi vào phịng nhằm trì nhiệt độ phịng nằm mức cho phép Phương pháp dùng điện đơn giản, không kinh tế giá điện tương đối cao khơng an tồn phịng cháy - Hơi nước: Hơi từ lò nhỏ trung tâm nhiệt điện đưa đến trao đổi nhiệt kiểu bề mặt để trao đổi nhiệt với không khí trước thổi vào phịng Các dàn trao đổi nhiệt đặt độc lập đặt đồng cụm dàn lạnh máy lạnh mùa hè - Bơm nhiệt: Một số cơng trình có trang bị máy lạnh chiều, mùa đông máy hoạt động theo chế độ bơm nhiệt nhờ hệ thống van đảo chiều: dàn nóng bên phịng, dàn lạnh ngồi phịng 5.2.3.1 Sơ đồ thẳng mùa Đông Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động Trên hình 5-11 sơ đồ ngun lý hệ thống xử lý khơng khí mùa Đơng Sơ đồ tương tự sơ đồ mùa Hè Điểm khác sơ đồ mùa Đông thay sử dụng thiết bị xử lý lạnh khơng khí sử dụng thiết bị sưởi Nguyên lý làm việc hệ thống sau: khơng khí bên ngồi có trạng thái N(tN,ϕN) qua cửa lấy gió có van điều chỉnh vào sưởi nóng khơng khí Bộ sưởi nóng khơng khí điện trở trao đổi nhiệt kiểu bề mặt sử dụng bão hồ, hay ga nóng Khơng khí gia nhiệt đẳng dung ẩm đến trạng thái O Sau khơng khí quạt thổi vào phịng theo hệ thống kênh gió miệng thổi Ở phịng khơng khí nhả nhiệt, hấp thụ ẩm thừa tự thay đổi trạng thái đến trạng thái T(tT,ϕT) Cuối khơng khí thải bên qua cửa thải Xác định điểm nút đồ thị I-d - Các điểm N(tN,ϕN), T(tT,ϕT) xác định theo thơng số tính tốn; - Điểm O giao đường ε = εT = QT/WT qua T với đường đẳng dung ẩm qua điểm N Cần lưu ý sơ đồ mùa đơng QT < WT > trình OT trình tăng ẩm, giảm nhiệt Hệ số góc tia q trình có giá trị âm ε < 85 N O T V G QT W T Hình 5.11 Sơ đồ thẳng mùa đơng Các thiết bị hệ thống Đối với hệ thống hoạt động theo sơ đồ mùa Đông cần trang bị thiết bị sau: Thiết bị sấy cấp I, quạt cấp gió, hệ thống kênh gió, miệng thổi I tO O ϕO T tT tN ϕ ϕ =1 00% T N ϕN d Hình 5.12 Biểu diễn sơ đồ thẳng mùa đông đồ thị I-d Xác định suất thiết bị - Năng suất gió hệ thống: QT WT G= = , kg/s IO − IT d O − d T - Công suất sưởi: I − IN , kW Q SI = G.( I O − I N ) = Q T O IO − I N (5-36) (5-37) Ưu nhược điểm sơ đồ - Sơ đồ thẳng đơn giản khơng tận dụng nhiệt gió thải nên không kinh tế - Sơ đồ thẳng sử dụng trường hợp việc xây dựng kênh hồi gió khơng kinh tế khơng thể thực Khi khơng gian điều hồ sinh nhiều chất độc hại nên sử dụng sơ đồ thẳng 5.2.3.2 Sơ đồ tuần hồn cấp mùa Đơng Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động 86 N GN O C G V T QT WT G N+ G T 11 GT 12 10 Hình 5.13 Sơ đồ tuần hồn cấp mùa đơng Hình 5.13 trình bày sơ đồ nguyên lý hệ thống tuần hoàn cấp mùa đông Nguyên lý làm việc hệ thống sau: Khơng khí bên ngồi có trạng thái N(tN,ϕN) lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh đưa vào buồng hoà trộn Ở hồ trộn với khơng khí hồi có trạng thái T(tT,ϕT) để trạng thái C Hổn hợp hoà trộn đưa vào sấy khơng khí cấp I để sấy lên trạng thái O Sau khơng khí quạt thổi vào phòng theo hệ thống kênh gió miệng thổi Ở phịng khơng khí nhả nhiệt, hấp thụ ẩm thừa tự thay đổi trạng thái đến trạng thái T(tT,ϕT) Cuối phần khơng khí thải bên ngồi qua cửa thải 12 phần lớn hồi trở lại trước buồng hoà trộn Xác định điểm nút đồ thị I-d - Các điểm N(tN,ϕN), T(tT,ϕT) xác định theo thơng số tính tốn - Điểm C xác định theo tỷ lệ hoà trộn sau: GN CT G N = = CN G T G − G N - Điểm O giao đường ε = εT = QT/WT qua T với đường đẳng dung ẩm qua điểm C Các thiết bị hệ thống Đối với hệ thống cấp mùa Đông hệ thống cần trang bị thiết bị sau: Buồng hồ trộn, Thiết bị sấy cấp I, quạt cấp gió, hệ thống kênh cấp gió, kênh hồi gió, miệng thổi miệng hút I tO O ϕO tT tN T ϕ ϕ=1 00% T N ϕN d Hình 5.14 Biểu diễn sơ đồ tuần hồn cấp mùa đông đồ thị I-d Xác định suất thiết bị - Năng suất gió đưa vào phịng: 87 QT WT , kg/s IO − IT d O − d T - Công suất sấy cấp I G= = Q SI = G.( I O − I C ) = Q T (5-38) IO − IC , kW IO − IT (5-39) Ưu nhược điểm sơ đồ - Sơ đồ tuần hồn cấp tận dụng nhiệt gió thải nên kinh tế sơ đồ thẳng - Đây sơ đồ thường hay sử dụng thực tế 5.3 TÍNH TỐN CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ THEO ĐỒ THỊ d-t Tính tốn sơ đồ điều hồ khơng khí theo đồ thị t-d nước tư phương Tây áp dụng phổ biến Về mặt chất, việc xác định sơ đồ theo đồ thị t-d tương tự đồ thị I-d 5.3.1 Các sơ đồ điều hoà đồ thị d-t 5.3.1.1 Sơ đồ thẳng Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,ϕN) qua thiết bị xử lý khơng khí để biến đổi trạng thái đến trạng thái O, sau qua quạt cấp gió hấp thụ phần nhiệt dạng nhiệt biến đổi đến trạng thái đến Q, đường ống khơng khí hấp thụ lượng nhiệt từ môi trường dạng nhiệt thay đổi đến trạng thái V Sau thổi vào phòng nhận nhiệt ẩn nhiệt để thay đổi trạng thái đến T(tT,ϕT) - Công suất lạnh thiết bị xử lý khơng khí: Q = G.(IN - IO), kW - Nhiệt khơng khí hấp thụ qua quạt: Q1 = G.(IQ-IO), kW - Nhiệt không khí nhận từ mơi trường qua đường ống: Q2 = G.(IV-IQ), kW - Nhiệt thừa khơng khí nhận phịng Q3: • Nhiệt hiện: Q31 = G.(IL-IV), kW • Nhiệt ẩn Q32 = G.(IT-IL) - Nhiệt khơng khí tươi nhả để biến đổi trạng thái từ N(tN,ϕN) đến trạng thái T(tT,ϕT): Q4 = G.(IN-IT) Ta có: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Nếu bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt cấp gió đường ống (Q1=Q2=0) thì: Q = Q3 + Q4 Như vậy: Phụ tải lạnh thiết bị xử lý khơng khí Q nhiệt thừa Q3, mà thực tế có giá trí lớn 88 ϕ= 10 0% d N T T Q V L t Hình 5.15 Sơ đồ thẳng đồ thị d-t 5.3.1.2 Sơ đồ tuần hồn cấp Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,ϕN) hồ trộn với khơng khí hồi trạng thái hồ trộn C Khơng khí trạng thái C qua thiết bị xử lý khơng khí để biến đổi đến trạng thái O, sau qua quạt cấp gió đường ống gió hấp thụ phần nhiệt dạng nhiệt biến đổi đến trạng thái đến Q V Gió tiếp tục thổi vào phòng nhận hiệt ẩn nhiệt để thay đổi trạng thái đến T(tT,ϕT) - Công suất lạnh thiết bị xử lý khơng khí: Q = G.(IC - IO) - Nhiệt khơng khí hấp thụ qua quạt: Q1 = G.(IQ-IO) - Nhiệt khơng khí nhận từ mơi trường qua đường ống: Q2 = G.(IV-IQ) - Nhiệt thừa khơng khí nhận phịng Q3: • Nhiệt hiện: Q31 = G.(IL-IV) • Nhiệt ẩn: Q32 = G.(IT-IL) - Nhiệt khơng khí tươi nhả để biến đổi trạng thái từ N(tN,ϕN) đến trạng thái T(tT,ϕT) Q5 = G’.(IN-IT) G’ lưu lượng khí tươi Ta có: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Nếu bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt cấp gió đường ống (Q1=Q2=0) thì: Q = Q3 + Q4 ϕ= 10 0% d N C T T Q V L t Hình 5.16 Sơ đồ tuần hồn cấp đồ thị d-t 89 5.3.2 Các đặc trưng sơ đồ điều hoà 5.3.2.1 Hệ số nhiệt SHF Giả sử có q trình thay đổi trạng thái khơng khí từ trạng thái đến trạng thái Hệ số nhiệt SHF (Sensible heat factor) tỷ số tổng nhiệt tổng nhiệt nhiệt ẩn: Qh Q 1,024.( t − t ) = h = Qh + QW Q I − I1 Qh - nhiệt hiện, kW; Qw - nhiệt ẩn, kW Q = Qh + Qw - nhiệt toàn phần; t1, t2 - Nhiệt độ khơng khí đầu cuối q trình, oC; I1, I2 - Entanpi khơng khí đầu cuối q trình, kJ/kg SHF = (5-40) 5.3.2.2 Hệ số nhiệt phòng Hệ số nhiệt phòng RSHF (Room sensible heat factor) định nghĩa sau: RSHF = Q hf Q = hf Q hf + Q Wf Qf (5-41) đó: Qhf - Tổng nhiệt xạ, truyền nhiệt qua kết cấu bao che nhiệt nguồn nhiệt bên phòng tỏa ra, kW; Qwf - Tổng nhiệt ẩn toả từ phòng, kW; Qf - Tổng nhiệt ẩn nhiệt từ xạ, truyền nhiệt qua kết cấu bao che nguồn nhiệt tỏa từ phịng, tổng nhiệt thừa phòng; kW Trên đồ thị d-t, điểm V T trạng thái khơng khí cấp vào phịng khơng khí phịng Đường VT biểu thị q trình khơng khí sau vào phịng nhận nhiệt thừa ẩm thừa tự thay đổi trạng thái Đường gọi đường hệ số nhiệt phịng RSHF Trong tính tốn thường điểm T biết trước, đường VT dễ dàng xác định biết phương Cách xác định theo bước sau: Quan sát đồ thị d-t ta thấy có điểm G đánh dấu trịn vị trí t = 24oC ϕ = 50%, điểm gọi điểm sở Mặt khác song song với trục d có đường biểu thị giá trị khác hệ số nhiệt RSHF Đường VT song song với đường thẳng nối điểm G với điểm xác định giá trị RSHF đường biểu thị (hình 5-17) 90 50 % ϕ= 10 0% d ϕ= 0.7 T 0.8 0.9 V 1.0 G t 24 Hình 5.17 5.3.2.3 Hệ số nhiệt tổng GSHF (Grand sensible heat factor) Giả sử điểm C O trạng thái khơng khí đầu vào đầu thiết bị xử lý khơng khí Khi qua thiết bị xử lý, khơng khí thải nhiệt Qh nhiệt ẩn Qw để biến đổi trạng thái từ C đến O Hệ số nhiệt tổng xác định theo công thức: Qh Q (5-42) GSHF = = h Qh + QW Q đó: Qh Qw - Nhiệt nhiệt ẩn mà khơng khí thải thiết bị xử lý khơng khí Đường thẳng CO biểu thị thay đổi trạng thái khơng khí qua thiết bị xử lý khơng khí gọi đường GSHF Cách xác định phương đường thẳng CO tương tự cách xác định đường RSHF, nghĩa song song với đường G-GSHF 5.3.2.4 Hệ số vịng BF Khi khơng khí qua dàn lạnh, trình tiếp xúc tốt, thời gian tiếp xúc đủ lớn trạng thái khơng khí đầu trạng thái bão hoà ϕ=100% Tuy nhiên thực tế trạng thái đầu thường khơng đạt trạng thái bão hồ, mà nằm khoảng ϕ = 90 ÷ 95% Trạng thái coi hỗn hợp trạng thái: trạng thái ban đầu C trạng thái bão hồ S Như lượng khơng khí xử lý coi phân thành dòng: dòng qua dàn lạnh trao đổi nhiệt ẩm đạt trạng thái bão hồ, dịng thứ vịng qua dàn không trao đổi nhiệt ẩm Hệ số vịng BF (Bypass factor) tỉ số lượng khơng khí qua dàn lạnh khơng trao đổi nhiệt ẩm so với tổng lượng khơng khí qua dàn: GC G (5-43) BF = = C G GC + GS đó: GC - Lưu lượng khơng khí qua dàn lạnh không trao dổi nhiệt ẩm, kg/s; GS - Lưu lượng khơng khí có trao đổi nhiệt ẩm, kg/s; G - Tổng lưu lượng gió qua dàn, kg/s 91 ϕ= 10 0% d N F 1-B C BF T S O t Hình 5.18 Nếu viết phương trình cân lượng ta có: G.Io = Gc.Ic + GS.IS Sử dụng cơng thức xác định BF ta có: G.Io = G.BF.Ic + G.(1-BF).IS hay: Io = BF.Ic + (1-BF).IS Rút ra: I −I (5-44) BF = O S I C − IS Tương tự rút ra: d − dS (5-45) BF = O dC − dS t −t (5-46) BF = O S tC − tS Hệ số vịng BF phụ thuộc vào diện tích, cấu tạo tốc độ khơng khí qua dàn Bảng 5-1 trình bày giá trị hệ số BF số trường hợp dùng để tham khảo tính phụ tải lạnh Bảng 5.1 Trị số BF 0,3 ÷ 0,5 0,2 ÷ 0,3 0,1 ÷ 0,2 0,05 ÷ 0,1 ÷ 0,1 Trường hợp áp dụng Tải nhiệt nhỏ tải nhiệt tương đối lớn nhiệt nhỏ Tải nhiệt tương đối nhỏ tải nhiệt tương đối lớn với nhiệt nhỏ Ứng dụng cho điều hồ khơng khí bình thường Ứng dụng lượng nhiệt lớn cần lượng khơng khí tươi nhiều Chỉ sử dụng khơng khí tươi (khơng có tái tuần hồn) Ví dụ Nhà Nhà ở, cửa hàng, phân xưởng sản xuất Cửa hàng lớn, ngân hàng, phân xưởng Văn phòng làm việc, cửa hàng, nhà hàng, phân xưởng Bệnh viện, phịng thở, phân xưởng Bảng 5-2 trình bày giá trị hệ số vòng BF số dàn lạnh kiểu tiếp xúc theo số hàng ống dọc theo chiều chuyển động khơng khí mật độ cánh trao đổi nhiệt 92 Bảng 5.2 Số hàng ống Hệ số BF 315 cánh/m 550 cánh/m 0,42 ÷ 0,55 0,22 ÷ 0,38 0,27 ÷ 0,40 0,10 ÷ 0,23 0,12 ÷ 0,28 0,04 ÷ 0,14 0,08 ÷ 0,22 0,02 ÷ 0,09 0,05 ÷ 0,15 0,01 ÷ 0,05 0,02 ÷ 0,08 ÷ 0,02 Trường hợp thiết bị xử lý khơng khí kiểu ướt (buồng phun) giá trị BF phụ thuộc vào tốc độ chuyển động khơng khí, áp suất nước lổ phun, kích thước lổ phun, lưu lượng nước phun, số hàng bố trí lổ phun số lổ phun 01 hàng Ngồi chiều chuyển động tương đối khơng khí nước ảnh hưởng tới giá trị BF Bảng 5.3 trình bày giá trị BF số trường hợp dùng tham khảo Bảng 5.3 Số hàng Hướng phun lổ phun nước Tốc độ khơng khí, m/s - Song song - Hỗn hợp - Song song - Ngược chiều - Hỗn hợp Lổ phun có d=6mm, p=170 kPa, G= Lít/s.m2 1,5 3,5 0,70 0,50 0,75 0,65 0,85 0,90 0,92 0,98 0,93 0,99 Lổ phun có d=3mm, p=210 kPa, G= 1,7 Lít/s.m2 1,5 3,5 0,80 0,60 0,82 0,70 0,87 0,92 0,93 0,98 0,94 0,99 5.3.2.5 Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF Hệ số nhiệt hiệu dụng ESHF (Effective sensible heat factor) tỷ số nhiệt hiệu dụng Qhef tổng nhiệt hiệu dụng Qef ESHF = Q hef Q hef = Q ef Q hef + Q wef (5-47) đây: Qhef = Qhf + BF.Q4h, kW - nhiệt hiệu dụng phòng; Qwef = Qwf + BF.Q4w, kW - nhiệt ẩn hiệu dụng phòng; Qhf, Qwf, kW - nhiệt nhiệt ẩn thừa phòng; Q4h, Q4w, kW - nhiệt nhiệt ẩn không khí tươi cần nhả để đạt trạng thái phòng Trên đồ thị d-t đường biểu thị mối quan hệ hệ số RSHF, GSHF, ESHF nhiệt độ động sương 93 ϕ= 10 0% d N F 1-B BF HF GS RSHF O=V S C T ESHF t Hình 5.19 Các trạng thái là: C- Trạng thái khơng khí hồ trộn trước vào dàn lạnh; O ≡ V Trạng thái sau dàn lạnh thổi vào phòng; T - Trạng thái khơng khí phịng; N - Trạng thái khơng khí ngồi trời; S - Trạng thái khơng khí bão hồ, phần khơng khí tiếp xức dàn lạnh, nhiệt độ điểm K nhiệt động đọng sương ts Giữa hệ số nhiệt hữu dụng và nhiệt độ đọng sương dàn lạnh có mối quan hệ sau: ESHF = ⎡d − dS ⎤ + 2,45.⎢ T ⎥ ⎣ tT − tS ⎦ (5-48) đó: dT, dS - Độ chứa khơng khí khơng gian điều hoà trạng thái đọng sương dàn lạnh, g/kg; tT, tS - Nhiệt độ không khí khơng gian điều hồ trạng thái đọng sương dàn lạnh, oC Bảng 5.4 o tT, C ϕT, % 50 ESHF tS 55 ESHF tS 60 ESHF 20 tS 65 ESHF tS 70 ESHF tS 50 ESHF tS 55 ESHF tS 21 60 ESHF tS 65 ESHF 1,00 9,3 1,00 10,8 1,00 12,1 1,00 13,3 1,00 14,5 1,00 10,2 1,00 11,7 1,00 13,0 1,00 0,97 9,0 0,97 10,5 0,92 11,5 0,94 13,0 0,89 14,0 0,98 10,0 0,91 11,0 0,93 12,5 0,94 0,88 8,0 0,92 10,0 0,85 11,0 0,87 12,5 0,81 13,5 0,89 9,0 0,87 10,5 0,86 12,0 0,86 94 0,83 7,0 0,83 9,0 0,78 10,0 0,82 12,0 0,76 13,0 0,83 8,0 0,83 10,0 0,78 11,0 0,81 Giá trị 0,73 5,0 0,78 8,0 0,73 9,0 0,73 11,0 0,69 12,0 0,76 6,0 0,77 9,0 0,72 10,0 0,73 0,72 3,0 0,71 6,0 0,67 7,0 0,69 10,0 0,64 11,0 0,72 4,0 0,74 8,0 0,66 8,0 0,68 0,70 0,67 3,0 0,64 5,0 0,63 8,0 0,61 10,0 0,69 1,0 0,69 6,0 0,63 6,0 0,62 0,68 -5,5 0,65 -4,5 0,62 3,0 0,60 5,0 0,58 8,0 0,68 0,65 3,0 0,61 3,0 0,59 0,61 -3,0 0,59 0,56 2,0 0,67 -5,5 0,64 -3,5 0,60 -1,5 0,57 70 50 55 22 60 65 70 50 55 23 60 65 70 50 55 24 60 65 70 50 55 25 60 65 70 50 55 26 60 65 tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF 14,2 1,00 15,4 1,00 11,1 1,00 12,5 1,00 13,8 1,00 15,2 1,00 16,4 1,00 12,1 1,00 13,5 1,00 14,9 1,00 16,1 1,00 17,3 1,00 13,0 1,00 14,5 1,00 15,8 1,00 17,0 1,00 18,3 1,00 14,0 1,00 15,4 1,00 16,7 1,00 18,0 1,00 19,2 1,00 14,9 1,00 16,3 1,00 17,6 1,00 14,0 0,89 15,0 0,94 10,5 0,93 12,0 0,93 13,5 0,95 15,0 0,89 16,0 0,94 11,5 0,94 13,0 0,95 14,5 0,88 15,5 0,91 17,0 0,94 12,5 0,93 14,0 0,95 15,5 0,88 16,5 0,92 18,0 0,94 13,5 0,94 15,0 0,96 16,5 0,88 17,5 0,92 19,0 0,96 14,5 0,95 16,0 0,88 17,0 0,90 13,5 0,81 14,5 0,88 10,0 0,88 11,5 0,88 13,0 0,87 14,5 0,81 15,5 0,88 11,0 0,88 12,5 0,87 14,0 0,80 15,0 0,81 16,5 0,89 12,0 0,87 13,5 0,87 15,0 0,81 16,0 0,82 17,5 0,89 13,0 0,88 14,5 0,86 16,0 0,79 17,0 0,81 18,5 0,90 14,0 0,86 15,5 0,82 16,5 0,80 95 13,0 0,75 14,0 0,83 9,0 0,83 11,0 0,78 12,0 0,80 14,0 0,73 15,0 0,82 10,0 0,83 12,0 0,78 13,0 0,75 14,5 0,74 16,0 0,82 11,0 0,82 13,0 0,77 14,0 0,71 15,0 0,73 17,0 0,82 12,0 0,83 14,0 0,76 15,0 0,69 16,0 0,73 18,0 0,81 13,0 0,82 15,0 0,76 16,0 0,70 12,0 0,67 13,0 0,75 7,0 0,77 10,0 0,72 11,0 0,72 13,0 0,66 14,0 0,74 8,0 0,77 11,0 0,72 12,0 0,71 14,0 0,66 15,0 0,74 9,0 0,76 12,0 0,71 13,0 0,65 14,0 0,65 16,0 0,73 10,0 0,76 13,0 0,70 14,0 0,64 15,0 0,63 17,0 0,76 12,0 0,75 14,0 0,69 15,0 0,63 11,0 0,63 12,0 0,71 5,0 0,70 8,0 0,66 9,0 0,68 12,0 0,62 13,0 0,70 6,0 0,70 9,0 0,65 10,0 0,66 13,0 0,61 14,0 0,69 7,0 0,69 10,0 0,64 11,0 0,59 12,0 0,56 14,0 0,68 8,0 0,68 11,0 0,63 12,0 0,58 13,0 0,58 16,0 0,69 10,0 0,67 12,0 0,62 13,0 0,57 9,0 0,58 10,0 0,68 2,0 0,67 6,0 0,62 7,0 0,61 10,0 0,56 11,0 0,66 3,0 0,66 7,0 0,62 8,0 0,60 11,0 0,56 12,0 0,65 4,0 0,64 8,0 0,60 9,0 0,56 10,0 0,52 11,0 0,64 5,0 0,62 8,0 0,59 10,0 0,54 10,0 0,53 14,0 0,66 8,0 0,63 10,0 0,57 10,0 0,53 7,0 0,55 7,0 0,66 -1,0 0,64 3,0 0,60 4,0 0,57 7,0 0,54 9,0 0,65 0,62 4,0 0,59 5,0 0,56 8,0 0,53 10,0 0,64 1,0 0,61 5,0 0,58 6,0 0,55 9,0 0,51 10,0 0,63 3,0 0,60 5,0 0,57 8,0 0,53 8,0 0,50 11,0 0,63 6,0 0,59 7,0 0,55 8,0 0,52 1,5 0,54 3,5 0,65 -5,0 0,62 -3,5 0,59 0,56 2,0 0,53 4,5 0,64 -4,0 0,61 -2,0 0,58 1,0 0,55 3,5 0,51 5,0 0,63 -3,5 0,60 -1,0 0,57 2,0 0,54 4,0 0,50 6,0 0,62 -3,0 0,59 0,56 2,5 0,52 5,0 0,49 6,0 0,61 -2,0 0,57 2,0 0,54 3,0 0,51 70 50 27 55 60 65 70 tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS ESHF tS 19,0 1,00 20,1 1,00 15,8 1,00 17,2 1,00 18,6 1,00 19,8 1,00 21,0 18,5 0,83 19,5 0,97 15,5 0,88 16,5 0,90 18,0 0,90 19,5 0,84 20,5 18,0 0,73 19,0 0,90 15,0 0,82 16,0 0,82 17,5 0,80 19,0 0,74 20,0 17,0 0,64 18,0 0,82 14,0 0,75 15,0 0,77 17,0 0,75 18,5 0,68 19,5 16,0 0,54 16,0 0,76 13,0 0,66 13,0 0,69 16,0 0,69 18,0 0,63 19,0 14,0 0,50 14,0 0,69 11,0 0,61 11,0 0,64 15,0 0,58 16,0 0,57 18,0 11,0 0,49 12,0 0,65 9,0 0,58 8,0 0,59 13,0 0,52 13,0 0,53 17,0 10,0 0,48 10,0 0,61 6,0 0,57 6,0 0,55 10,0 0,50 10,0 0,49 15,0 5,5 0,47 8,0 0,60 -0,5 0,56 2,0 0,53 4,5 0,49 6,0 0,46 8,0 5.3.3 Xác định suất lạnh, lưu lượng không khí dàn lạnh Trước hết để xác định suất lạnh, lưu lượng khơng khí thổi vào dàn lạnh nhiệt độ thổi vào phải có thơng số tính tốn ban đầu Các bước xác định Bước 1: - Xác định RSHF, GSHF ESHF - Xác định điểm N(tN, ϕN), T(tT, ϕT), G(24oC, 50%) Bước 2: - Kẻ đường TS song song với đường G-ESHF cắt ϕ=100% S - Kẻ đường TH song song với đường G-RSHF Bước 3: - Qua S kẻ đường SC song song với đường G-GSHF cắt TH điểm O≡V Xác định thông số t, d I điểm C trước vào dàn lạnh, điểm V trước vào phòng Bước 4: Kiểm tra điều kiện vệ sinh trạng thái khơng khí thổi vào phòng tV > tT - a a = 10oC miệng thổi bố trí cao a = 7oC miệng thổi bố trí thấp Nếu điều kiện vệ sinh thoả mãn xác định - Lưu lượng gió qua dàn lạnh: Q hef , l/s 1,2.( t T − t S ).(1 − BF) Lưu lượng khối lượng: G = 0,0012.V, kg/s L= (5-50) - Năng suất lạnh thiết bị xử lý khơng khí: Qo = G.(IC-IO), kW - Lưu lượng khơng khí tái tuần hồn: LT = L - LN , l/s LN - Lưu lượng khơng khí tươi, l/s 96 (5-49) (5-51) (5-52) ϕ= 10 0% d N SHF F 1-B BF H S C HF GS RSHF O=V GSHF T ESHF RSHF ESHF G t 24°C Hình 5.20 5.3.4 Tính tốn sơ đồ tuần hoàn cấp Trong trường hợp điều kiện vệ sinh khơng thỏa mãn người ta sử dụng sơ đồ tuần hồn cấp Có kiểu tuần hồn cấp: Sơ đồ cấp điều chỉnh nhiệt độ sơ đồ cấp điều chỉnh độ ẩm 5.3.4.1 Sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ Trên hình 5-21 biểu diễn sơ đồ nguyên lý thiết bị thay đổi trạng thái khơng khí đồ thị d-t Theo sơ đồ lượng khơng khí tái tuần hồn LT trước đến dàn lạnh tách làm dòng: LT1 qua dàn lạnh LT2 vòng qua dàn lạnh Lượng khơng khí qua dàn lạnh LT1 trước vào dàn lạnh hoà trộn với lượng gió tươi LN d Ph g n 0% LT ϕ= 10 ΤT , ϕT N C LT2 L O S LT1 LN L1 Khäng khê C tỉ åi D lảh O n n T V t V Quả t Hình 5.21 Các điểm nút N, T, S, O C xác định giống sơ đồ cấp Điểm V có nhiệt độ tV = tT - a - Lưu lượng gió cấp vào phịng: 97 Q hef , l/s (5-53) 1,2.( t T − t S ).(1 − BF) - Lưu lượng gió GT1 GT2 xác định dựa vào hệ phương trình: L T2 OV L T LT = LT1 + LT2 = L - LN (5-54) = = VT L1 L T1 + L N - Năng suất lạnh Qo dàn lạnh: Qo = G1.(IC-IO), kW (5-55) G1 = 0,0012.L1, Kg/s L= 5.3.4.2 Sơ đồ điều chỉnh độ ẩm Trên hình 5-22 biểu diễn sơ đồ nguyên lý thiết bị thay đổi trạng thái khơng khí đồ thị d-t Theo sơ đồ lượng khơng khí tái tuần hồn GT đem hồ trộn với lượng gió tươi GN trạng thái C lưu lượng tổng L, tách thành 2: L1 qua dàn lạnh L2 vịng qua dàn lạnh Lượng khơng khí L1 qua dàn lạnh biến đổi đến trạng thái O hoà trộn với L2 để đạt trạng thái V thoả mãn điều kiện vệ sinh trước thổi vào phịng tV=tT-a d LT C Ph g n Khäng khê tæ åi 0% ΤT , ϕ T 10 LN ϕ= L L2 C V S L1 N D lảh n n T O t O V Quả t Hình 5.22 Xác định lưu lượng gió Để xác định lưu lượng gió trước hết cần phải xác định điểm nút S, O, C V tương tự sơ đồ cấp Đối với điểm V, nhiệt độ tV phải thoả mãn điều kiện vệ sinh chọn tV = tT - a - Lưu lượng gió cấp vào phòng: Q hef , l/s (5-56) L= 1,2.( t T − t S ).(1 − BF) - Lưu lượng gió L1 L2 xác định dựa vào hệ phương trình: OV L L = L1 + L2 (5-57) = VT L1 - Năng suất lạnh Qo dàn lạnh: Qo = G1.(IC-IO), kW (5-58) G1 = 0,0012.L1, Kg/s *** 98 ... điểm sơ đồ - Sơ đồ tuần hồn cấp tận dụng nhiệt gió thải nên kinh tế sơ đồ thẳng - Đây sơ đồ thường hay sử dụng thực tế 5.3 TÍNH TỐN CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ THEO ĐỒ THỊ d-t Tính tốn sơ đồ điều. .. thổi vào sơ đồ điều chỉnh độ ẩm a Sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ thổi vào Sơ đồ nguyên lý nguyên tắc hoạt động Trên hình 5.6 sơ đồ ngun lý hệ thống điều hồ khơng khí cấp có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào... hoạt động Sơ đồ thẳng sơ đồ khơng có tái tuần hồn khơng khí từ gian điều hồ thiết bị xử lý khơng khí Trong sơ đồ tồn khơng khí đưa vào thiết bị xử lý khơng khí khơng khí bên ngồi trời tức khí tươi