(NB) Giáo trình Kỹ thuật lạnh với mục tiêu giúp các bạn có thể gia công được đường ống dùng trong kỹ thuật lạnh, nhận biết, kiểm tra, đánh giá tình trạng các thiết bị, phụ kiện của hệ thống lạnh, lắp đặt, kết nối, vận hành các thiết bị và mô hình các hệ thống lạnh điển hình;.... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung phần 2 giáo trình sau đây!
Bài Cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí Mục tiêu: - Trình bày khái niệm điều hịa khơng khí, vai trị chức thiết bị hệ thống điều hịa khơng khí - Vận dụng kiến thức sở điều hịa khơng khí hệ thống điều hịa khơng khí; Lắp đặt sửa chữa mơ hình máy lạnh điều hịa khơng khí - Có ý thức trách nhiệm, chủ động học tập 3.1 Khái niệm điều hịa khơng khí 3.1.1 Khái niệm thơng gió điều hịa khơng khí a Khái niệm thơng gió Nếu phịng kín có xảy tích tụ nhiệt ẩm chất độc hại sau thời gian đó, thơng số nhiệt độ, độ ẩm khơng khí phịng biến động, nhiều vượt giới hạn cho phép Để ngăn cản tích tụ nhiệt, ẩm chất độc hại cần phải tiến hành thay liên tục khơng khí phịng bị nhiễm khơng khí tươi mát lấy từ bên ngồi Q trình gọi thơng gió Như vậy, thơng gió q trình trao đổi khơng khí nhà trời để bảo đảm thải nhiệt thừa, ẩm thừa, chất độc hại,… nhằm giữ cho thông số vật lý – khí tượng không vượt q giới hạn cho phép Khi tiến hành thơng gió thường phải làm không khí trước thải ngồi trời để tránh gây nhiễm mơi trường, cịn khơng khí đưa vào khơng xử lý trước Thơng gió phân loại theo phạm vi tác dụng theo cách thực Theo phạm vi tác dụng, người ta phân ra: - Thơng gió tổng thể, có tác dụng tồn khơng gian phịng thực nhờ hệ thống thổi khơng khí vào nhà, hệ thống hút thải khơng khí ra, kết hợp hai - Thơng gió cục bộ, có tác dụng phạm vi hẹp khơng gian nơi tập trung tích tụ nhiệt, ẩm độc hại nhiều nơi khác Thường có phận tích góp ngăn che để tăng hiệu chống lan tỏa chất độc hại vùng lân cận 106 Theo phương thức thực hiện, người ta phân biệt thơng gió cưỡng (cơ khí) thơng gió tự nhiên: - Thơng gió cưỡng thực nhờ quạt gió (có thể kèm theo ống dẫn khơng khí khơng có ống dẫn khơng khí), nhờ tạo dịng đối lưu cưỡng (luồng khí) phịng - Thơng gió tự nhiên lợi dụng sức gió lực nâng khơng khí có chênh lệch mật độ (cũng chênh lệch nhiệt độ), nhờ tạo dịng đối lưu tự nhiên qua cửa vào, cửa sổ, cửa mái, lỗ thông gió… Đơi người ta làm thêm ống hút gió để tăng lực tự hút b Khái niệm điều hịa khơng khí Điều hịa khơng khí q trình xử lý khơng khí để đạt thơng số yêu cầu là: - Nhiệt độ không khí - Độ ẩm khơng khí - Độ (bụi, tạp chất, chất độc hại) khơng khí - Sự lưu thơng tuần hồn khơng khí Khi đạt yêu cầu phục vụ nhu cầu tiện nghi người, người ta gọi điều hịa khơng khí tiện nghi, cịn để phục vụ cho q trình sản xuất cơng nghệ chế biến, người ta gọi điều hịa khơng khí cơng nghệ Như vậy, điều hịa khơng khí (cịn gọi điều tiết khơng khí) hiểu q trình tạo trì ổn định trạng thái khơng khí nhà theo chương trình định trước, khơng phụ thuộc vào trạng thái khơng khí ngồi trời Ví dụ, trì trạng thái khơng khí nhà nhiệt độ 240C, độ ẩm 60% ngồi trời có nhiệt độ 360C (hoặc 100C), độ ẩm 90% (hoặc 30%)… Để thực điều khơng khí cần xử lý trước thổi vào phòng Xử lý khơng khí bao gồm cơng việc: làm lạnh, làm khơ, làm nóng, làm ẩm làm khơng khí Để điều hịa khơng khí, người ta cần có thiết bị chính: - Máy nén lạnh (máy nén kín – Lốc) để hút mơi chất sinh dàn bay nén, đẩy môi chất lên dàn ngưng tụ - Dàn lạnh để làm lạnh khơng khí 107 - Dàn nóng để làm nóng khơng khí - Thiết bị tiết lưu (van tiết lưu, ống mao) để điều chỉnh hợp lý lượng môi chất lạnh phun vào dàn bay - Máy hút ẩm máy phun ẩm để khử ẩm tăng ẩm - Phin lọc bụi, tạp chất hóa chất độc hại - Quạt gió, miệng thổi, miệng hồi, miệng gió tươi, ống gió để lưu thơng, tuần hồn thơng gió Bài tập tính tốn tải lạnh đơn giản Bài 1: Máy điều hòa (máy lạnh) dùng R22 Hơi vào máy nén bão hịa khơ Cơng suất máy nén 2000W, áp suất bốc p0 = 5,4 bar, nhiệt độ ngưng tụ tk = 500C Xác định lưu lượng không khí (coi không khí khô) làm lạnh qua dàn bốc nhiệt độ khơng khí giảm 15K Lời giải Với p0 = 5,4 bar = 0,54 MPa, tk = 500C, từ đồ thị Igp - i R22 ta có: i1 = 705 kJ/kg, i2 = 740 kJ/kg i3 = 565 kJ/kg Lượng môi chất lạnh R22 G N 0,0572 kg / s i2 i1 740 705 Năng suất lạnh Q0: Q0 = G (i1 - i3) = 0,0572 (705 - 565) = kW 108 Lượng khơng khí: Q0 = Qkk Cp t Gkk Q0 0,533 kg / s C p t 1.15 Bài tập 2: Máy lạnh dùng có cơng suất máy nén N = 50 kW, hệ số làm lạnh = Xác định nhiệt tỏa bình ngưng Trả lời: Qk = 250kW * Các hệ thống điều hịa khơng khí Theo mục đích sử dụng Có thể thấy có hai hệ thống ĐHKK khác biệt: hệ thống điều hòa tiện nghi quan tâm đến nhiệt độ phịng, cịn độ ẩm khơng khí cho phép dao động phạm vi rộng (từ 30% đến 70%); hệ thống điều hịa cho cơng nghệ u cầu trì nghiêm ngặt nhiệt độ độ ẩm (theo u cầu cơng nghệ) Điều hịa tiện nghi thường dùng sinh hoạt dân dụng (nhà ở, nhà hàng, cơng trình văn hóa, thể thao… số xí nghiệp khơng có u cầu khắt khe độ ẩm), hệ thống khơng có thiết bị tăng ẩm, thiết bị điều khiển tự động tương đối đơn giản Điều hịa cơng nghệ thường gặp sản xuất sợi dệt, phòng bảo quản, … hệ thống cần có thiết bị tăng ẩm thiết bị điều khiển tự động phức tạp (do cần bảo đảm trì đồng thời nhiệt độ độ ẩm theo chương trình định trước Theo mức độ tin cậy kinh tế Có thể phân chia hệ thống ĐHKK theo ba cấp: - Hệ thống cấp I có độ tin cậy cao, thiết bị hệ thống trì thơng số khơng khí nhà thỏa mãn điều kiện thời tiết (từ giá trị thấp đến giá trị cao nhất) - Hệ thống cấp II có độ tin cậy thấp cấp I, sai số tới 200 năm, nghĩa thơng số nhà cho phép sai lệch so với tính tốn nhiệt độ độ ẩm trời đạt giá trị cực đại cực tiểu (theo thống kê nhiều năm) - Hệ thống cấp III trì thơng số nhà phạm vi cho phép với sai lệch tới 400 năm, (nghĩa vào mùa đơng khơng có sưởi ấm) 109 Theo cấu trúc hệ thống Có thể phân hệ thống ĐHKK có buồng phun, hệ thống với tủ điều hịa có đường ống gió, hệ thống ĐHKK Water chiller, hệ thống ĐHKK đặc chủng VRV, hệ thống ô tô, tàu hỏa,… Theo phạm vi tác dụng (hoặc quy mô) hệ thống Có thể phân hệ thống ĐHKK cục hệ thống ĐHKK trung tâm - Hệ thống ĐHKK cục bộ: tổ hợp máy đơn lẻ có cơng suất bé, tất khâu hệ thống lắp ráp sẵn vỏ nên tiện cho lắp đặt vận hành (thường quen gọi máy điều hòa) Các máy điều hòa cục dùng cho điều hịa cơng nghệ Trên thị trường có loại máy điều hịa cửa sổ (một khối) máy điều hòa ghép (2, khối) Các máy có tác dụng điều hịa khơng gian hẹp, khơng có đường ống gió: thiết bị xử lý không khí (thường quen gọi dàn lạnh) đặt phòng (bố trí tường, trần, đặt sàn) Không khí sau xử lý thổi trực tiếp vào phòng qua miệng thổi đặt tuần hoàn trở máy để xử lý tiếp,… Đa số máy dùng Việt Nam loại máy có chức làm lạnh (máy chiều), có số máy dạng bơm nhiệt thực sưởi ấm vào mùa đông (nhờ nhiệt ngưng tụ môi chất lạnh), làm lạnh vào mùa hè máy chiều - Các hệ thống ĐHKK trung tâm: thường có lắp đường ống gió (do khơng gian cần điều hịa thường lớn), dùng cho điều hòa tiện nghi điều hịa cơng nghệ Các hệ thống ĐHKK trung tâm thường gặp là: hệ thống gồm tủ điều hịa, hệ thống có buồng phun, hệ thống có máy làm lạnh nước,… Theo đặc tính thiết bị Trong hệ thống ĐHKK nước ta máy lạnh đóng vai trị quan trọng, phân loại hệ thống ĐHKK theo đặc tính máy: máy điều hịa cửa sổ, máy điều hòa ghép, máy điều hòa kiểu tủ, máy điều hòa làm mát nước không khí, máy điều hòa chiều (máy lạnh), máy điều hòa hai chiều (bơm nhiêt) Các máy điều hòa kể thành phần (khâu) hệ thống, nhiều yếu tố thể đặc tính hệ thống * Các phương pháp thiết bị xử lý khơng khí Làm lạnh khơng khí Làm lạnh khơng khí dàn ống có cánh Đây loại thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, gồm ống kim loại có cánh ngang mặt ngồi Chất tải lạnh môi chất lạnh chuyển động bên ống, 110 cịn khơng khí chuyển động cắt ngang qua cụm ống có cánh Chất tải lạnh thường nước lạnh: đa số trường hợp người ta cho mơi chất lạnh bay dàn ống có cánh Kèm theo q trình làm lạnh khơng khí q trình ngưng tụ nước bề mặt dàn lạnh Thiết bị làm lạnh kiểu dàn ống có cánh dùng nhiều máy điều hòa nhiệt độ cục cấu tạo gọn, làm việc chắn, vệ sinh, vận hành đơn giản Nó dùng hệ thống ĐHKK trung tâm khơng có nhu cầu tăng ẩm cho khơng khí (ví dụ, máy ĐHKK cho hội trường, rạp hát, thư viện, phòng bảo quản,…) Làm lạnh khơng khí nước phun Thực chất không khí làm lạnh thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp: không khí nước lạnh tiếp xúc trực tiếp với Trường hợp nước vừa chất tải lạnh, vừa chất công tác Trong thiết bị kiểu người ta phun nước lạnh thành hạt nhỏ li ti nhờ thiết bị đặc biệt gọi mũi phun, tất đặt buồng phun Người ta tính giờ, 1m3 nước phun nhỏ tạo bề mặt tiếp xúc với khơng khí cỡ 10000m2 (tuy vậy, thời gian tiếp xúc nước khơng khí buồng phun ngắn, khoảng 1s nên diện tích tiếp xúc hữu hiệu khơng lớn lắm) Cũng tăng diện tích tiếp xúc nước khơng khí cách tạo màng nước bề mặt vật rắn: hiệu phương pháp tạo màng nước gần giống phương pháp phun nước Dùng buồng phun để làm lạnh khơng khí thay đổi dung ẩm khơng khí (bằng cách thay đổi nhiệt độ nước phun), thiết bị cồng kềnh, vận hành phức tạp dùng nhiều xí nghiệp công nghiệp, ngành dệt, ngành cần trì độ ẩm lớn gian máy Làm lạnh khơng khí máy nén – dãn khí Trong giáo trình nhiệt động kỹ thuật kỹ thuật lạnh ta làm quen với chu trình làm lạnh sử dụng khơng khí làm tác nhân lạnh có nhận xét thiết bị cồng kềnh, hệ số làm lạnh bé, không kinh tế,… Tuy vậy, sử dụng chu trình máy lạnh khơng khí máy bay lại có ưu việt lớn, tận dụng máy nén tuabin máy bay (phản lực), đỡ phải trang bị thêm máy lạnh kiểu nén Sơ đồ nguyên lý thiết bị trình hình vẽ: 111 Khơng khí nén cấp trích từ máy nén tuabin (1) qua làm mát trung gian thiết bị làm mát cấp (2) nhờ khơng khí ngồi trời, sau máy nén cấp hai (3) – máy nén li tâm – nén tới áp suất cao hơn, tiếp tục làm mát cấp hai thiết bị (4) Khơng khí nứn sau đưa vào tuabin khí (5) giãn nở sinh công hạ nhiệt độ tới trị số cần thiết (khoảng 100C) theo kênh dẫn vào cabin Tuabin (5) nối đồng trục với máy nén (3) để tận dụng khí nén dãn nở sinh Hệ thống làm lạnh khơng khí chủ yếu hoạt động máy bay đỗ sân bay, cần khơng khí làm mát buồng máy, động điều hòa nhiệt độ cho khoang hành khách (khi máy bay bay cao dùng khí lạnh ngồi trời thay thế) Giảm nhiệt độ khơng khí nước phun Nếu nhiệt độ nước phun khơng đủ lạnh, phun vào khơng khí chưa đủ để làm giảm entanpy khơng khí, lúc q trình diễn theo chiều hướng đoạn nhiệt (đẳng entanpy) chí tăng nhiệt Trong số trường hợp đoạn nhiệt tăng nhiệt, nhiệt độ không khí giảm đi, khơng khí làm mát Người ta thường dùng buồng phun để thực làm mát khơng khí, có điều nước phun khơng cần qua hệ thống làm lạnh, lấy nước phun từ nguồn nước tự nhiên Mức độ giảm nhiệt độ khơng khí phụ thuộc chủ yếu vào độ ẩm φ mơi trường khí: trị số φ bé hiệu làm mát cao Ở Ấn Độ, Tây Á Trung Á (thuộc Liên Xơ cũ) có sản xuất số máy điều hòa nhiệt độ kiểu bay nước đoạn nhiệt, người ta giảm nhiệt độ khơng khí cách thổi qua lớp vật liệu xốp (mao dẫn) làm ướt liên tục Thiết bị tiêu tốn ít lượng (50W máy) Làm lạnh khơng khí hiệu ứng Peltier ( máy lạnh tương lai) Máy lạnh Peltier sử dụng hiệu ứng Peltier để làm lạnh khơng khí Hiệu ứng Peltier biết đến từ lâu: tượng có dịng điện chiều qua cặp nhiệt điện kín (gồm hai kim loại khác chất hàn với nhau) đầu nóng lên, cịn đầu lạnh Khi đổi chiều dòng điện vị trí đầu nóng đầu lạnh hốn vị cho Vật liệu để làm cặp nhiệt điện phải có tính chất sau: - Tỉ số sức điện động nhiệt điện hiệu số nhiệt độ hai đầu phải lớn (tức hệ số Seebeck lớn tốt) - Khả dẫn nhiệt phải lớn so với khả dẫn điện 112 Các vật liệu bán dẫn thỏa mãn tốt yêu cầu (hệ số Seebeck lớn gấp lần kim loại thường) Máy lạnh Peltier khơng có cấu chuyển động, không cần môi chất lạnh, không gây tiếng ồn không làm ô nhiễm môi trường Tuy giai đoạn thí nghiệm (vì chưa tìm vật liệu thích hợp để hạ giá thành tăng hiệu suất) có tương lai nhờ phát triển kỹ thuật bán dẫn siêu dẫn nhiệt độ cao Tăng nhiệt (gia nhiệt - sưởi ấm) khơng khí Sưởi ấm khơng khí dàn ống có cánh (caloriphe) Chuyển động bên ống thường nước nóng nước cịn khơng khí chuyển động bọc ngang cụm ống có cánh giống trường hợp làm lạnh, không xảy trình trao đổi chất kèm theo Thiết bị kiểu có suất nhiệt lớn, địi hỏi có nguồn gốc nước nóng nguồn nước, phổ biến xứ lạnh (làm caloriphe sấy cấp I) Trong bơm nhiệt máy hút ẩm, không khí gia nhiệt nhờ nhiệt ngưng tụ mơi chất lạnh ống, lúc thiết bị gia nhiệt khơng khí (dàn ống có cánh) chính dàn ngưng tụ máy lạnh Sưởi ấm khơng khí điện trở Thực chất chính dùng thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt Hình vẽ thể mặt cắt ngang thành điện trở gia nhiệt Thanh điện trở (1) làm kim loại có điện trở suất lớn cách điện với vỏ bảo vệ (3) nhờ lớp bột (2) Khi có dịng điện chạy qua, dây điện trở nóng lên, nhiệt truyền dẫn vào khơng khí giống trường hợp truyền qua vách ống Gia nhiệt điện trở dùng phổ biến ĐHKK thiết bị gọn nhẹ, dễ lắp đặt, vận hành, sửa chữa đơn giản lại dễ điều chỉnh tự động khống chế Trong điều kiện khí hậu Việt Nam dùng làm caloriphe cấp I cấp II Không nên dùng dây điện trở trần (khơng có vỏ bảo vệ) làm caloriphe gia nhiệt khơng bảo đảm an tồn điện, sợi đốt mau hư hỏng bị xy hóa nhiệt độ cao (do tiếp xúc với khơng khí) Sưởi ấm khơng khí phương pháp phun nước nóng Thiết bị phun nước làm lạnh khơng khí (buồng phun) sử dụng để gia nhiệt khơng khí thay nước lạnh nước nóng Trong trình gia nhiệt 113 đồng thời xảy q trình tăng ẩm có bay nước vào không khí Trên đồ thị I – d thể rõ điều Phương pháp ít dùng điều kiện khí hậu nước ta nhu cầu sưởi ấm khơng lớn lắm, lại u cầu nguồn nước nóng (hoặc nước) Tăng ẩm (tăng d) cho không khí Để tạo độ ẩm φ thích hợp cho gian máy, nhiều trường hợp phải thực tăng dung ẩm d (tăng ẩm) cho khơng khí Q trình tăng ẩm hay gặp ĐHKK cho nhà máy sợi dệt, thường xuyên yêu cầu độ ẩm φ giann máy cao độ ẩm ngồi trời bé (mùa hanh khơ) Nguyên tắc chung phương pháp tăng ẩm đưa nước vào khơng khí, có nhiều thực khác Tăng ẩm thiết bị buồng phun Khi sử dụng buồng phun để thực tăng ẩm, nước phun không cần gia nhiệt trước, nghĩa sử dụng trực tiếp nguồn nước thiên nhiên (trừ trường hợp cần kết hợp gia nhiệt) Như trình tăng ẩm thực đoạn nhiệt gần đoạn nhiệt Đặc điểm trình tăng ẩm buồng phun là: + Lượng ẩm bay vào không khí (Δd) nhỏ so với lượng nước phun vào khơng khí + Q trình phụ thuộc vào nhiệt độ nước phun Tăng ẩm gian máy thiết bị phun ẩm bổ sung Phun ẩm bổ sung hình thức đưa nước vào khơng khí bên gian máy (lượng nước đưa vào khơng khí thường khơng lớn lắm) Có thể thực phun ẩm bổ sung nhiều cách khác nhau, ngun tắc chung khơng có lượng nước dư thừa: toàn lượng ẩm phun phải khuếch tán hết vào không khí Các phương phà thiết bị thường gặp phun nước bão hòa nhờ hộp phun nước (dạng sương mù) nhờ thiết bị kiểu kim phun, kiểu đĩa quay kiểu khí nén Phun nước bão hịa vào khơng khí nhờ hộp Hình vẽ trình bay thiết bị phun ẩm bổ sung kiểu hộp Thiết bị gồm có hộp (thùng) sinh (4) đặt sợi đốt điện trở - xoắn ruột gà (3) 114 Hơi nước nhiệt độ 2120F (1000C) sinh qua ống (1) khuếch tán vào khơng khí Nước cấp vào qua ống (2) chứa thùng (5), thông với (4), ống xả tràn (6) giữ cố định mức nước thùng (4) (5) Hệ số góc tia q trình tăng ẩm nước bão hòa: i r0 d r0 d d Khi tăng ẩm cách phun nước bão hòa vào khơng khí (với lượng vừa đủ, khơng có lượng dư thừa bị ngưng tụ) nhiệt độ khơng khí khơng thay đổi Có thể tham khảo ví dụ sau: nước bão hòa t = 1000C với lưu lượng 8kg/h phun vào khơng khí có trạng thái t1 = 270C, φ1 = 50% với lưu lượng 1000kg/h Nếu nước khuếch tán vào không khí (khơng có lượng dư thừa) lượng ẩm tăng Δd = 8:1000 = 8g/kg; trạng thái không khí sau tăng ẩm d2 = 19g/kg, φ2 = 85%, t2 ≈ 270C Phun nước cho bay đoạn nhiệt vào khơng khí Khác với buồng phun, phun ẩm bổ sung nước không cho phép lượng nước dư thừa rơi xuống sàn, nghĩa lượng nước phun phải đủ mịn để dễ bay vào khơng khí Q trình bay nước vào không khí thực đoạn nhiệt, nghĩa hệ số góc tia q trình phun ẩm bổ sung nước ε = Ví dụ: thiết bị phun ẩm bổ sung dùng vòi phun bơm Phun ẩm bổ sung thiết bị kiểu khí nén Khơng khí có áp suất cao (2bar) cấp từ máy nén riêng theo ống dẫn (1) chuyển động bọc quanh ống (3) thoát khỏi lỗ phun - khe (5) theo lượng nước xé tơi thành bụi nước khuếch tán vào khơng khí dạng Nước cung cấp từ thùng chứa (đặt thấp hơn) nhờ áp suất khí nén đưa vào thùng, ngừng cấp khí nén nước ngừng chảy vào ống phun Năng suất làm ẩm ống phun 2,7kg hơi/h, lượng khí nén tiêu hao cho ống 4m3/h, điện tiêu hao 190W cho ống phun (tức 70W cho kg ẩm) Mặc dù tiêu hao nhiều điện phải có máy nén cấp khí nén thiết bị phun ẩm bổ sung kiểu khí nén dùng rộng rãi, đặc biệt xí 115 Tấm chắn có tác dụng triệt tiêu thành phần tốc độ áp suất động gây vđ trước cho véc tơ tốc độ dịng khí thổi v hướng gần vng góc với trục ống (trên hình vẽ, vt thành phần véc tơ tốc độ cột áp tĩnh gây ra) Véc tơ tốc độ dòng khí khỏi miệng thổi: v vđ vt d Miệng thổi hình đơn giản Hình 3.14 Miệng thổi hình đơn giản Trên thành ống chữ nhật vuông người ta cho đột khe hẹp bẻ phía ngồi làm thành chắn ngang để khử thành phần tốc độ vđ giống trường hợp trên, khác chiều bẻ chiều ống, loại có trở kháng thủy nhỏ loại bẻ chắn vào trong, lại dễ chế tạo đặc biệt thích hợp cho ống tiết diện chữ nhật vuông Trên loại miệng thổi cấp gió thụ động e Các miệng thổi cấp gió chủ động Hình 3.15 Miệng thổi cấp gió chủ động 126 Để thực cấp gió chủ động từ cao sử dụng nhiều loại miệng thổi khác Hình vẽ trình bày loại miệng thổi kiểu đĩa đặt sát trần nhà đặt xuống phía trần nhà Hình 3.16 a) Miệng thổi sát trần; b) miệng thổi trần Không khí từ ống dẫn qua van điều chỉnh cánh hướng (được bố trí điều chỉnh 2) vào đoạn ống nhánh tới miệng Phía miệng người ta đặt đĩa (có thể nâng lên hạ xuống nhờ số vít điều chỉnh) Khơng khí thổi vào đĩa khoảng trống thành luồng hình nơm (hình vẽ) Lưu lượng khơng khí điều chỉnh nhờ tay vặn Đôi đĩa người ta đục lỗ nhỏ để tạo thành hai luồng: luồng rỗng (hình nơm) luồng trung tâm: Hình 3.17 Miệng thổi có loa khuếch tán 127 Trên hình vẽ trình bày miệng thổi có loa khuếch tán Các cánh hướng khuếch tán chế tạo gần với dạng khí động học khiến cho dịng khí thổi qua khe chúng có trở lực bé khuếch tán xuống phía Lưu lượng khơng khí qua miệng thổi điều chỉnh nhờ van tựa gối đỡ (trong hình vẽ van vị trí đóng) Việc đóng mở van thực nhờ tay vặn 4, ống trượt dây kéo Miệng thổi có loa khuếch tán chế tạo dạng tiết diện trịn hình vẽ, chế tạo dạng tiết diện vuông Thay cho van điều chỉnh chế tạo phức tạp (như hình vẽ) người ta đặt chúng hệ thống chắn - hướng gió có điều chỉnh (tương tự cánh chớp) việc điều chỉnh thực ban đầu lắp đặt 3.3.5 Quạt gió a Phân loại Quạt gió thiết bị để vận chuyển chất khí nói chung khơng khí nói riêng Đó thiết bị khơng thể thiếu hệ thống điều hịa khơng khí thiết bị quen thuộc kỹ thuật đời sống Hai thông số quạt gió là: - Lưu lượng Vq: lượng khơng khí qua quạt tỏng đơn vị thời gian, đơn vị m /s m3/h - Cột áp Hq: áp suất thừa dịng khí mà quạt sinh ra, đơn vị Pa mmH2O Ở quạt dọc trục (quạt bàn, quạt trần) khơng khí vào dọc theo hướng trục quay quạt Quạt dọc trục có cấu tạo đơn giản, gọn, nhẹ cho lưu lượng lớn cột áp bé bé (chỉ vài chục Pa) Quạt dọc trục thường hay dùng thơng gió khơng có đường ống gió dùng mạng đường ống có trở lực bé Ở quạt li tâm, khơng khí vào quạt theo hướng trục quay thổi theo hướng vng góc trục quay, cột áp tạo lực li tâm (vì quạt cần có vỏ có cột áp lớn) Quạt li tâm tạo cột áp lớn (tới 15000Pa) Theo cột áp mà quạt tạo ra, người ta phân quạt hạ áp (có cột áp H < 1000Pa), trung áp (H = 2000÷3000 Pa), cao áp (H > 3000Pa) Theo cơng dụng quạt, người ta cịn phân ra: quạt thơng gió, quạt khói, quạt hút bụi, quạt tải liệu,… 128 b Cấu tạo Quạt ly tâm - Quạt ly tâm thổi thẳng - Quạt mái Quạt dọc trục - Quạt dọc trục kiểu chong chóng a - Quạt dọc trục dạng ống b - Quạt dọc trục có cánh hướng c 129 c Đặc tính quạt gió đặc tính mạng đường ống Đồ thị biểu diễn quan hệ cột áp H lưu lượng V ứng với số vòng quay n guồng cánh quạt gọi đồ thị đặc tính quạt Đơi đồ thị đặc tính người ta cịn cho thêm tham số khác hiệu suất quạt q (hoặc công suất trục quạt Nq) Trên hình vẽ trình bày họ đường đặc tính quạt gió ứng với số vịng quay khác guồng cánh đường hiệu suất q khác Hình 3.18 Đồ thị đặc tính quạt Mỗi quạt gió số vịng quay n guồng cánh tạo cột áp Hq khác lưu lượng Vq khác tương ứng với tổn thất áp suất Δp khác tương ứng với tổn thất áp Δp dòng khí qua đường ống với lưu lượng V, quan hệ Δp-V gọi đường đặc tính mạng đường ống Trên đồ thị đặc tính, điểm A xác định chế độ làm việc quạt số vịng quay n tương ứng với đường đặc tính mạng đường ống gọi điểm làm việc quạt Rõ ràng số vịng quay guồng cánh, quạt gió làm việc nhiều chế độ khác tùy thuộc vào đặc tính mạng Như hình vẽ, số vịng quay n quạt gió cho lưu lượng V1 cột áp H1 ứng với tổn thất áp suất đường ống Δp1 (điểm làm việc A1), cho lưu lượng V2 cột áp H2 ứng với tổn thất áp suất đường ống Δp2,…Cần nhớ hiệu suất quạt ứng với điểm làm việc A1, A2 nhỏ chế độ làm việc điểm A (tại A có q max ) Như vậy, điểm làm việc quạt định trị số hiệu suất quạt, định cơng suất động kéo quạt N Trên vẽ thấy: để đạt lưu lượng VA cần thiết chọn điểm làm việc số vòng quay n1 > n tổn thất áp suất mạng Δp4 < Δp Tất nhiên điểm làm việc A3 A4 cho trị số hiệu suất nhỏ q max công suất kéo quạt N3, N4 khác N (hiển nhiên N3 > N) 130 3.3 Các phần tử khác hệ thống điều hịa khơng khí 3.3.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng Bản thân máy ĐHKK làm lạnh đồng thời làm khơ khơng khí nên đảm bảo trì độ ẩm phong nhỏ, độ ẩm phịng tăng lên vượt q trị số cho phép, cửa vào mở, có lọt khơng khí ngồi vào phịng Khi độ ẩm khơng khí phịng giảm đi, nhiệt độ phịng đồng thời tăng lên: phận cảm biến nhiệt độ (cũng đặt phịng) truyền tín hiệu sang điều khiển để tự động khởi động máy lạnh, làm giảm nhiệt độ phòng Nếu nhiệt độ phòng bị giảm q mức khởi động thêm sấy khơng khí cấp II để tự động trì xác nhiệt độ phịng (đồng thời trì ln độ ẩm trị số cho phép) 3.3.2 Lọc bụi tiêu âm điều hịa khơng khí Chất lượng khơng khí nhà khơng đánh giá qua thơng số nhiệt độ, độ ẩm khơng khí mà qua mức độ mức độ tiếng ồn khơng khí Mặt khác, phịng khơng khí tuần hồn có bụi cịn làm ảnh hưởng tới truyền nhiệt khơng có lọc bụi) Vì lọc bụi tiêu âm hệ thống thơng gió điều hịa khơng khí nhiệm vụ khâu xử lí khơng khí a Lọc bụi Bụi chất độc hại Nồng độ bụi khơng khí zb (mg/m3) khơng vượt giới hạn cho phép Muốn cần tiến hành lọc bụi Việc lựa chọn phương pháp lọc bụi thơng gió ĐHKK phải vào nguồn gốc, cỡ hạt mức độ độc hại Các thiết bị lọc bụi thường gặp là: lọc thấm dầu, lọc vải, lọc bụi kiểu lưới kim loại, lọc kiểu tĩnh điện, lọc bụi kiểu xiclon,… Hình 3.19 Thiết bị lọc bụi thấm dầu tự làm bụi 131 b Tiêu âm Tiếng ồn tiêu chất lượng hệ thống ĐHKK nhân tố đánh giá tiện ghi vi khí hậu Vì khơng thể coi thường tiếng ồn lắp đặt hệ thống ĐHHK, đặc biệt cơng trình văn hóa Để đạt độ ồn cho phép phòng cần xác định nguồn âm, đồng thời phải tiến hành phân tích đường truyền âm vào phịng, từ có giải pháp hữu hiệu để làm suy giảm tiếng ồn (còn gọi tiêu âm) Thiết bị tiêu âm bố trí đường ống gió cấp đường ống gió hồi, gần với quạt gió Thường có dạng sau: hầm tiêu âm, ống tiêu âm Hình 3.20 a) Hầm tiêu âm; b) Ớng tiêu âm Cung cấp nước cho điều hịa khơng khí Hình 3.21 Sơ đồ hệ thống có hai đường ống 132 Trong hệ thống ĐHKK trung tâm nước (Water Chiller) hay hệ thống VRV giải nhiệt nước hệ thống ĐHKK cần phun ẩm bổ sung việc cung cấp nước cần thiết Hình 3.22 Sơ đồ có buồng phun gần trạm lạnh Hệ thống nước lạnh làm nhiệm vụ tải lạnh từ bình bay tới phòng vào mùa hè để làm lạnh phịng (và có thêm nhiệm vụ tải nhiệt từ nồi bình ngưng bơm nhiệt để sưởi ấm phịng vào mùa đơng) Hệ thống nước giải nhiệt (cịn gọi nước làm mát) có nhiệm vụ tải nhiệt từ bình ngưng lên tháp giải nhiệt để vào môi trường Nước sau làm mát tháp lại quay bình ngưng nên gọi nước tuần hoàn Khi sử dụng nước thành phố nước giếng lần thải bỏ gọi nước không tuần hoàn Việc cung cấp nước thường theo sơ đồ ống hệ thống cụ thể Thường gặp sơ đồ cung cấp nước sau: Sơ đồ cung cấp nước lạnh cho buồng phun (sơ đồ buồng phun gần trạm lạnh, sơ đồ buồng phun xa trạm lạnh), sơ đồ cấp nước cho FCU AHU (sơ đồ đường ống, sơ đồ đường ống, sơ đồ đường ống) Hình 3.22 Sơ đồ có vịng cung cấp lạnh kín 133 134 135 136 137 138 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Hải, Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục Bùi Hải, Bài tập kỹ thuật nhiệt, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Thơng gió điều hịa khơng khí, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Máy thiết bị lạnh, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Đăng Trung, Nguyễn Tuân, Cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí, NXB Khoa học Kỹ thuật Jo Sun Hyeng, Lý thuyết thực hành điều hịa khơng khí 140 ... thị Igp - i R 22 ta có: i1 = 705 kJ/kg, i2 = 740 kJ/kg i3 = 565 kJ/kg Lượng môi chất lạnh R 22 G N 0,05 72 kg / s i2 i1 740 705 Năng suất lạnh Q0: Q0 = G (i1 - i3) = 0,05 72 (705 - 565) =... Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Máy thiết bị lạnh, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Đăng Trung, Nguyễn Tuân, Cơ sở kỹ thuật điều hịa khơng khí, NXB Khoa học Kỹ thuật Jo Sun Hyeng, Lý thuyết thực hành điều... Hình 3.14 Miệng thổi hình đơn giản Trên thành ống chữ nhật vuông người ta cho đột khe hẹp bẻ phía ngồi làm thành chắn ngang để khử thành phần tốc độ vđ giống trường hợp trên, khác chiều bẻ chiều