Thiết lập sơ đồ tổng thể của hệ thống điều hòa không khí, tính và chọn một số thiết bị

Chương 9 THIẾT LẬP SƠ ĐỒ TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ, TÍNH VÀ CHỌN MỘT SỐ THIẾT BỊ 4.1. Thiết lập tính toán sơ đồ. 4.1.1. Thành lập sơ đồ điều hoà không khí. Sơ đồ điều hoà không khí được thiết lập dựa trên kết quả tính toán cân bằng nhiệt ẩm, đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và yêu cầu công nghệ, phù hợp với điều kiện khí hậu. Việc thành lập sơ đồ điều hoà phải căn cứ trên các kết quả tính toán như nhiệt hiện, nhiệt ẩn của phòng. Nhiệm vụ của việc lập sơ đồ điều hoà không khí là xác lập quá trình xử lý không khí trên ẩm đồ t- d, lựa chọn các thiết bị và tiến hành kiểm tra các điều kiện như nhiệt độ đọng sương, điều kiện vệ sinh, lưu lượng không khí qua dàn lạnh. Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ điều hoà không khí 1 cấp, tuần hoà không khí 2 cấp. Chọn và thành lập sơ đồ điều hoà không khí là một bài toán kinh tế, kĩ thuật. Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ thống điều hoà mà ta quyết định lựa chọn hợp lý. 4.1.2. Sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp. Sơ đồ nguyên lý điều hoà không khí 1 cấp được trình bày trên hình 2.4 Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý điều hoà không khí 1 cấp Biểu diễn trên đồ thị t-d. 1- Cửa lấy gió tươi 2- Buồng hoà trộn 3- Thiết bị xử lý nhiệt ẩm 4- Quạt gió cấp 6- Miệng thồi 9- Ông gió hồi 8- Miệng hồi 3 8 1 2 6 4 H N T 75 9 10 5- Ống gió cấp 7-Không gian điều hòa 10- Lọc bụi Hình 4.4 Sơ đồ tuần hoàn không khí1 cấp trên đồ thị t-d. Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau: Không khí ngoài trời có trạng thái N (tN, N) qua cửa lấy gió đi vào buồng hoà trộn 2. Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không khí tuần hoàn có trạng thái T (tT, T). Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H (tH, H) được xử lí trong thiết bị cho đến trạng thái O  V và được quạt thổi không khí vào trong phòng. Không khí ở trong phòng có trạng thái T được quạt hút qua thiết bị lọc bụi, một phần không khí được tái tuần hoàn trở lại, phần còn lại được thải ra ngoài. 4.1.3. Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp. Hình 4.5. Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng. Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S, cùng các hệ số nhiệt hiện , hệ số đi vòng, tính toán sơ đồ một cấp thực hiện theo các bước sau: - Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hòa do gió tươi mang vào, - Xác định tổng lượng nhiệt hiện, - Xác định tổng lượng nhiệt ẩn, d t 1 SHF (h) GSHF(ht) ESHF(hef) RSHF(hf) N T S G 24 oCts C O V  H BF 1-BF 1 -Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hòa, - Xác định hệ số đi vòng, -Tính : hf; ht và  hcf, -Xác định điểm: T (tT ,  T), N(tN,  N), G( 24oC, 50%) - Qua T kẻ đường song song với G- hef cắt  = 100% tại S, ta xác định được nhiệt đô đọng sương ts, - Qua S kẻ song song với G-  ht cắt đường NT tai H, xác định được điểm hòa trộn H, - Qua T kẻ đường song song với G- hf cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có V=O là điểm thổi vào. Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào: tVT = tT - tV tVT < 10K : đạt tiêu chuẩn vệ sinh Nếu hiệu nhiệt độ thổi vào đạt yêu cầu, tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức: , l/s Hoặc , l/s )1).(.(2,1 . BFST hNBFhf tt QQ L e e -- + = )1).(.(2,1 BFST hef tt Q L e-- = Trong đó: L: Lưu lượng không khí, l/s; Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W tT, tS: Nhiệt độ phòng và nhiệt độ đọng sương, 0C BF : Hệ số đi vòng. Lưu lượng không khí L cần thiết để dập nhiệt hiện và nhiệt ẩn của các phòng điều hòa, đó cũng là lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi được hòa trộn. Ví dụ tính toán đối Tầng 2: 4.1.3.1. Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện SHF(h) Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 240C và  = 50% . Thang chia hệ số nhiệt hiện h đặt ở bên phải ẩm đồ. 4.1.3.2. Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF(hf) Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Facter) hf : Là tỉ số giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt QhN và QâN đem vào không gian điều hoà. Hệ số nhiệt hiện phòng được tính theo biểu thức: hf = afhf hf QQ Q  Trong đó: Qhf = 289597,86 + 5203,07 + 5258,52 + 969,57 + 3725 + 57460 + 20258,5 Qhf = 362252,45 ; W Qâf = Q4â = 67210 + 390 = 67600 ; W Vậy hf = 6760045,362252 45,362252  = 0,84 4.1.3.3. Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF(ht) Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ( Grand Sensible Heat Factor ) ht : Là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt tổng. ht = ah h QQ Q  = t h Q Q Trong đó : Qh : Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt nhiệt do gió tươi và gió lọt đem vào, W. Qt : Tổng nhiệt thừa, W. Ta có: Qh = 289597,86 + 5203,07 + 5258,52 + 969,57 + 3725 + 57460 + 54444,6 + 10393,4 Qh = 427052,02 ; W Qâ = 67600 + 203385 + 33450,14 Qâ = 304435,14 ; W Vậy ht = 14,4270502,427052 02,427052  = 0,6 4.1.3.4. Hệ số đi vòng bypass (BF) Xác định hệ số đi vòng BF (Bypass Factor): Là tỉ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua dàn. Hệ số này được chọn theo bảng 4.22[1]. Hệ số đi vòng bypass BF = 0,15. 4.1.3.5. Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (hef). Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF ( Effective Sensible Heat Factor ) hef : Là tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của phòng. hef = aefhef hef QQ Q  = ef hef Q Q Trong đó : Qhef : Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH . Qhef = Qhf + BF.QhN Qâef : Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH . Qâef = Qâf + BF.QâN Ta có: Qhef = 362252,45 + 0,15.54444,6 = 370419,14 W Qâef = 67600 + 0,15.203385 = 98107,29 W Vậy: hef = 75,9810714,370419 14,370419  = 0,79