Giáo trình kỹ thuật điều hòa không khí, Lý thuyết và bài tập - Hoàng An Quốc, Lê Xuân Hòa

TS HỒNG AN QUỐC - TS LÊ XN HỊA GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ (Lý thuyết tập) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* TS HỒNG AN QUỐC – TS LÊ XN HỊA GIÁO TRÌNH (Lý thuyết Bài tập) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH MỞĐẦU Giáo trình Điều hịa khơng khí đƣợc biên soạn dựa đề cƣơng chi tiết học phần Điều hịa khơng khí thời lƣợng 30 tiết giảng dạy cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ Nhiệt - Điện lạnh, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Giáo trình làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật thuộc ngành kỹ thuật có liên quan Nội dung giáo trình gồm chƣơng, chƣơng gồm có phần lý thuyết tập minh họa Chƣơng 1: Phạm vi sử dụng Điều hịa khơng khí Chƣơng 2: Những khái niệm khơng khí ẩm Chƣơng 3: Các q trình khơng khí ẩm đồ thị t-d Chƣơng 4: Tính tốn phụ tải lạnh Chƣơng 5: Thành lập tính tốn sơ đồ điều hịa khơng khí Chƣơng 6: Các hệ thống điều hịa khơng khí Chƣơng 7: Điều hịa khơng khí kiểu bay Chƣơng 8: Các hệ thống thơng gió Chƣơng 9: Tính tốn thiết kế ống gió Trong q trình biên soạn giáo trình này, chúng tơi tham khảo nhiều tài liệu nhiều tác giả nƣớc, nhân cho gửi lời chân thành cảm ơn đến tác giả Xin chân thành cảm ơn KS Nguyễn Hoài Phúc, KS Đỗ Xuân Khải, KS Phan Xuân Huy, KS Nguyễn Ngọc Yên, KS Nguyễn Quang Đàm giúp đỡ tác giả cho việc hồn chỉnh giáo trình Lần xuất nên giáo trình khơng tránh khỏi sai sót, mong ban đọc góp ý cho tác giả Xin chân thành cảm ơn Các tác giả MỤC LỤC MỤC LỤC Chƣơng 1: PHẠM VI SỬ DỤNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 1.1 PHẠM VI CỦA ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 1.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 1.3 HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ TỒN NƢỚC 1.4 CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ TỒN KHƠNG KHÍ 1.5 SỰ TIỆN NGHI CỦA CON NGƢỜI 1.6 NHỮNG TIÊU CHUẨN TIỆN NGHI 1.7 HỆ THỐNG HVAC LÀ MỘT PHẦN CỦA CẤU TRÖC TÕA NHÀ 1.8 THIẾT KẾ HỆ THỐNG HVAC 1.9 VẬN HÀNH, BẢO TRÌ, SỬA CHỮA HỆ THỐNG HVAC 1.10 LÀM VIỆC TRONG HỆ THỐNG HVAC CÔNG NGHIỆP 1.11 SỰ PHÂN CÔNG TRÁCH NHIỆM CÔNG VIỆC 1.12 SỰ TƢƠNG TÁC NĂNG LƢỢNG VÀ MÁY VI TÍNH Chƣơng 2: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA KHƠNG KHÍ ẨM 2.1 NGUN LÝ CỦA NHIỆT ẨM 2.2 ENTHALPY CỦA KHƠNG KHÍ ẨM 2.3 BIỂU ĐỒ NHIỆT ẨM 2.4 BẢO TOÀN KHỐI LƢỢNG VÀ BẢO TỒN NĂNG LƢỢNG ÁP DỤNG CHO CÁC Q TRÌNH NHIỆT ẨM 2.5 Q TRÌNH HỊA TRỘN CỦA CÁC DỊNG KHƠNG KHÍ( XEM HÌNH 2.10 ) 2.6 Q TRÌNH GIA NHIỆT HIỆN, QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH HIỆN 2.7 HỆ SỐ BY-PASS 2.8 Q TRÌNH LÀM ẨM – Q TRÌNH HƯT ẨM 2.9 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN 11 12 14 15 16 19 25 28 28 30 30 31 33 37 37 47 55 32 63 69 71 72 75 2.10 LÀM LẠNH VÀ HÖT ẨM 76 2.11 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN TRONG KHƠNG GIAN ĐIỀU HỊA HOẶC TRONG PHÕNG 78 2.12 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN TỔNG QUÁT ( THAM KHẢO HÌNH 2.22) 81 2.13 NHIỆT ĐỘ BỀ MẶT HIỆU DỤNG 85 2.13 LÀM LẠNH VÀ LÀM ẨM ( THAM KHẢO HÌNH 2.29) 89 2.15 HIỆU SUẤT LÀM ẨM ( THAM KHẢO HÌNH 2.30) 90 2.16 GIA NHIỆT VÀ GIA ẨM 93 2.17 GIA NHIỆT VÀ HÖT ẨM ( HÖT ẨM ĐOẠN NHIỆT ) 94 2.18 ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ MÙA HÈ 98 2.19 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN TRONG PHÕNG(PHÉP DỰNG HÌNH) 111 2.20 ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ MÙA ĐƠNG 113 Chƣơng 3: CÁC Q TRÌNH CƠ BẢN CỦA KHƠNG KHÍ ẨM TRÊN ĐỒ THỊ T – D 3.1 KHÁI NIỆM 3.2 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN HIỆU DỤNG 3.3 LÀM LẠNH VÀ KHỬ ẨM 3.4 LÀM LẠNH VÀ KHỬ ẨMVÀTHIẾT BỊ TẢI ẨN CAO 3.5 LÀM LẠNH TĂNG ẨM 3.6 LẠNH HIỆN 3.7 CÁC ĐẶC TÍNH PHUN 3.8 LÀM LẠNH BẰNG BAY HƠI SỬ DỤNG VỚI HỆ THỐNG TÁCH RỜI 3.9 GIA NHIỆT VÀ GIA ẨM BẰNG CÁCH PHUN 3.10 CÁC ĐIỀU KIỆN TẢI TỚI HẠN 3.11 TẢI CỤC BỘ Chƣơng 4: TÍNH TỐN PHỤ TẢI LẠNH 4.1 GIỚI THIỆU 4.2 CÁC THÀNH PHẦN CỦA MỘT PHỤ TẢI LẠNH 4.3 NHIỆT HIỆN THỪA TRUYỀN QUA KẾT CẤU TÕA NHÀ BẰNG DẪN NHIỆT 4.4 NHIỆT THỪA TỪ BỨC XẠ MẶT TRỜI 131 131 136 138 140 145 150 152 155 157 164 166 173 173 173 175 179 4.5 NHIỆT THỪA TỪ BỨC XẠ MẶT TRỜI QUA TƢỜNG NGOÀI VÀ MÁI NHÀ 4.6 NHIỆT ĐỘ TỔNG 4.7 NHIỆT THỪA TỪ BỨC XẠ MẶT TRỜI QUA VÙNG KÍNH 4.8 NHIỆT THỪA DO RÕ RỈ KHƠNG KHÍ 4.9 LƢU LƢỢNG KHƠNG KHÍ YÊU CẦU CHO MỖI NGƢỜI 4.10 NHIỆT THỪA TỪ CƠ THỂ 4.11 NHIỆT THỪA TỪ THIẾT BỊ 4.12 NHIỆT THỪA TỪ SẢN PHẨM 4.13 NHIỆT THỪA TỪ CÁC THIẾT BỊ CHIẾU SÁNG 4.14 NHIỆT THỪA TỰ ĐỘNG CƠ 4.15 NHIỆT THỪA TỪ ỐNG GIĨ Chƣơng 5: THÀNH LẬP &TÍNH TỐN SƠ ĐỒ ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 5.1 SƠ ĐỒ TUẦN HỒN MỘT CẤP 5.2 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN TRONG PHỊNG (ROOM SENSIBLE HEAT FACTOR: RSHF) 5.3 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN TỔNG 5.4 HỆ SỐ NHIỆT HIỆN HIỆU DỤNG TRONG PHÕNG 5.6 SƠ ĐỒ TUẦN HOÀN HAI CẤP 5.7 SƠ ĐỒ ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ MÙA HÈ 5.8 CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ MÙA ĐƠNG Chƣơng 6: CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 6.1 HỆ THỐNG ĐIÊU HÕA KHƠNG KHÍ 6.2 CÁC THIẾT BỊ ĐƢỢC SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 6.3 PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 6.4 HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ TIỆN NGHI 6.5 HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO MÙA ĐƠNG 6.6 HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ CHO MÙA HÈ 6.7 HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ HAI CHIỀU 6.8 HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ NGUN CỤM 6.9 HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM 180 181 182 185 187 187 190 191 195 195 196 231 231 233 235 237 260 265 278 287 287 287 288 288 292 294 303 303 304 Chƣơng 7: ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ KIỂU BAY HƠI 7.1 GIỚI THIỆU 7.2 ỨNG DỤNG TIỀM NĂNG CỦA ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ KIỂU BAY HƠI 7.3 ỨNG DỤNG KHÁI QUÁT CỦA LÀM LẠNH BAY HƠI TRỰC TIẾP 7.4 LÀM LẠNH BAY HƠI GIÁN TIẾP 7.5 HỆ THỐNG LÀM LẠNH BAY HƠI GIÁN TIẾP 7.6 LÀM LẠNH BAY HƠI KẾT HỢP GIÁN TIẾP VÀ TRỰC TIẾP 7.7 HỆ THỐNG LÀM LẠNH BAY HƠI CÓ HỒI NHIỆT 7.8 LÝ THUYẾT VÀ ĐẶC TÍNH CỦA LÀM LẠNH BAY HƠI GIÁN TIẾP 7.9 QUÁ TRÌNH NHIỆT ẨM CỦA HỆ THỐNG LÀM LẠNH BAY HƠI GIÁN TIẾP LOẠI ĐĨA 313 313 Chƣơng 8: CÁC HỆ THỐNG THƠNG GIĨ 8.1 HỆ THỐNG THƠNG GIĨ TỰ NHIÊN 8.2 MÁY MĨC 8.3 HỆ THỐNG HƯT GIĨ (EXTRACTION SYSTEM) 8.4 HỆ THỐNG CẤP GIÓ HAY HỆ THỐNG ÁP SUẤT (SUPPLY OR PRESSURE SYSTEM) 8.5 HỆ THỐNG KẾT HỢP THỔI VÀ HÚT GIÓ (COMBINED SYPPLY AND EXTRACTION SYSTEM) 8.6 HỆ THỐNG HƯT PHÂN PHỐI KHƠNG KHÍ (AIR DISTRIBUTION EXTRACTION SYSTEM) 8.7 CÁC HỆ THỐNG CẤP KHÍ 8.8 CÁC HÌNH THỨC THƠNG GIĨ CƢỠNG BỨC 331 331 332 332 313 314 316 318 321 323 325 326 334 334 335 336 337 345 Chƣơng 9: TÍNH TỐN THIẾT KẾ ỐNG GIÓ 9.1 GIỚI THIỆU 345 9.2 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ VÀ CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HIỆU QUẢ PHÂN PHỐI KHƠNG KHÍ 345 9.3 HỆ THỐNG THƠNG GIĨ 348 9.4 PHÂN PHỐI KHƠNG KHÍ CHO NHÀ HÁT 349 9.5 SẮP XẾP ỐNG GIÓ CHO CƠ SỞ THƢƠNG MẠI (CỬA HÀNG/TRUNG TÂM MUA SẮM) 9.6 PHÂN LOẠI ỐNG GIÓ 9.7 VẬT LIỆU ỐNG GIÓ 9.8 CÁCH CHẾ TẠO VÀ HÌNH DẠNG CỦA ỐNG GIĨ 9.9 ÁP SUẤT TRONG ỐNG GIĨ 9.10 XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG DỊNG KHƠNG KHÍ QUA ỐNG GIĨ HOẶC PHƢƠNG TRÌNH LIÊN TỤC CHO ỐNG GIĨ 9.11 PHƢƠNG TRÌNH BERNOULLI CHO ỐNG GIĨ 9.12 TỔN THẤT ÁP LỰC KHÁC NHAU TRONG ỐNG GIÓ 9.13 TỔN THẤT ÁP SUẤT MA SÁT TRONG ỐNG GIÓ 9.14 ĐƢỜNG KÍNH TƢƠNG ĐƢƠNG CỦA ỐNG GIĨ TRÕN CHO ỐNG GIĨ HÌNH CHỮ NHẬT 9.15 ĐỒ THỊ MA SÁT CHO ỐNG GIĨ TRỊN 9.16 CÁC TỔN THẤT ÁP SUẤT KHÁC NHAU TRONG ỐNG GIÓ 9.17 TỔN THẤT TĨNH 9.18 MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ ỐNG GIĨ 9.19 QUẠT TRONG ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ 9.20 ÁP SUẤT ĐƢỢC TĂNG LÊN BỞI QUẠT VÀ CƠNG SUẤT QUẠT KHƠNG KHÍ 9.21 HIỆU SUẤT QUẠT 9.22 ĐƢỜNG CONG ĐẶC TÍNH CỦA QUẠT 9.23 PHƢƠNG TRÌNH ĐỒNG DẠNG 9.24 TIÊU CHUẨN CHỌN QUẠT PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 350 350 351 351 352 353 354 356 356 358 363 364 365 374 381 382 383 385 386 389 393 407 Chương PHẠM VI SỬ DỤNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Vào thời tiền sử, người biết sử dụng lửa để làm ấm nhà dùng nước lạnh để giảm nhiệt độ nó.Cho đến hàng triệu năm sau chưa có cải thiện đáng kể Lửa đặttrong lâu đài thời trung đại ChâuÂu vànó gia nhiệt không xung quanh Những tranh theo thời gian cho thấy vị vua nữ hoàng mặc da lông thú mang găng tay nhà vào mùa đơng Đã có vài tiến xuất hiện, người Roma cổ đại biết làm ấmkhơng khí tịa nhà xạ mặt trời hiệu quảvà sau lưu thơng khơng khí sàn rỗng tường rỗng.Trong điều kiện khí hậu khơ vùng Trung Đơng, người treo mái giả làm ướt trước cửa từ cho thấyhình thức ban đầu làm mát khơng khí bay Ở ChâuÂu, Leonardo da Vinci thiết kế làm mát bay kích thước lớn (hình 1.1) Hình 1.1 Phát minh thiết bị làm lạnh thơng gió Leonardo da Vinci kỉ 15 Bộ làm mát thơng gió chế tạo Leonardo da Vinci vào kỉ 15 Đây điều hịa khơng khí cho phịng the Beatrice d’Este (vợ người đỡ đầu da Vinci), công tước Milan Bánh xe đặt bên tường lâu đài quay sức nước (thủy lực)với hỗ trợ từ người nô lệ Các van mở đóng tự 11 ... Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Giáo trình làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật thuộc ngành kỹ thuật có liên quan Nội dung giáo trình gồm chƣơng, chƣơng gồm có phần lý thuyết tập minh...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ******************* TS HỒNG AN QUỐC – TS LÊ XN HỊA GIÁO TRÌNH (Lý thuyết Bài tập) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI... Phúc, KS Đỗ Xuân Khải, KS Phan Xuân Huy, KS Nguyễn Ngọc Yên, KS Nguyễn Quang Đàm giúp đỡ tác giả cho việc hồn chỉnh giáo trình Lần xuất nên giáo trình khơng tránh khỏi sai sót, mong ban đọc góp