Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt lạnh (Nghề Công nghệ kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Trình độ CĐTC)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH NGHỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Trình độ trung cấp/cao đẳng (Ban hành theo Quyết định số: 568/QĐ-CĐN ngày 21 tháng năm 2018 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang) LÊ VĨNH TRIỀU Tháng năm 2018 LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình giảng dạy môn Cơ Sở Kỹ Thuật Nhiệt Lạnh Điều Hịa Khơng Khí tài liệu biên soạn theo chương trình chi tiết Nghề: Kỹ Thuật Máy Lạnh Điều Hịa Khơng Khí Đây mơn sở kỹ thuật chuyên ngành nhằm trang bị kiến thức cần thiết cho môn họn chuyên môn Môn trang bị cho học sinh kiến thức Kỹ thuật Nhiệt Lạnh Điều hòa Khơng khí, làm sáng tỏ vấn đề lý thuyết, nguyên lý bản, nguyên lý hoạt động hệ thống lạnh, tính tốn nhiệt lượng Giáo trình giảng dạy nhằm giúp cho học sinh sinh viên hiểu rõ kiến thức vận dụng kiến thức để giải vấn đề chưa rõ Ở chương, kiến thức cịn có số ví dụ, tập câu hỏi ôn tập nhằm cô đọng lại phần kiến thức học Giáo trình giảng dạy kết hợp với kinh nghiệm giảng dạy để biên soạn trích dẫn từ số giáo trình như: PGS.TS Võ Chí Chính Giáo trình điều hịa khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2005 Nguyễn Đức Lợi- Phạm Văn Tùy Kỹ thuật lạnh sở NXB Giáo dục 1996 Nguyễn Đức Lợi Gas, dầu chất tải lạnh NXB Giáo dục 2007 Lê Chí Hiệp Kỹ thuật điều hịa khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật 2007 Hồng Đình Tín- Lê Chí Hiệp Nhiệt động lực học kỹ thuật NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 2007 GS.TSKH Trần Văn Phú Giáo trình nhiệt kỹ thuật NXB Giáo dục 2007 Giáo trình hồn thành q trình soạn khơng tránh khỏi khiếm khuyết mong nhận đóng góp Lãnh đạo nhà trường, đồng nghiệp em học sinh Xin trân trọng cảm ơn An Giang, ngày 20 tháng 03 năm 2018 Chủ Biên Lê Vĩnh Triều MỤC LỤC I LỜI GIỚI THIỆU II MỤC LỤC III CHƯƠNG TRÌNH CHI TIẾT IV NỘI DUNG Chương I CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG §1 NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT I ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG II VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY NHIỆT 13 Đơn vị đo công, nhiệt lượng công suất 13 Dấu công nhiệt lượng 13 Định luật nhiệt động II nguyên lý làm việc máy nhiệt 14 II THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA MÔI CHẤT 15 Định nghĩa 15 Các thông số trạng thái 15 III NHIỆT DUNG RIÊNG 17 Định nghĩa 17 Phân loại nhiệt dung riêng 17 Cách tính nhiệt lượng 17 §2 HƠI VÀ CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA HƠI I CÁC PHA CỦA VẬT CHẤT 20 Đồ thị pha 20 Các trình chuyển pha 21 II QUÁ TRÌNH HÓA HƠI ĐẲNG ÁP CỦA CÁC CHẤT LỎNG 22 Quá trình bay 22 Q trình sơi 22 III QUÁ TRÌNH HÓA HƠI ĐẲNG ÁP CỦA NƯỚC 23 Nhiệt 24 Nhiệt ẩn 24 IV ĐỒ THỊ MOLLIER CỦA MÔI CHẤT LẠNH 24 Giới thiệu đồ thị Mollier 24 Cấu tạo đồ thị Mollier 25 §3 CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA MÁY LẠNH I CHU TRÌNH MÁY LẠNH SỬ DỤNG MÁY NÉN 29 Chu trình carnot thuận chiều hiệu suất chu trình 29 Chu trình carnot ngược chiều, hệ số làm lạnh hệ số bơm nhiệt 29 II CHU TRÌNH MÁY LẠNH HẤP THỤ 31 III CHU TRÌNH MÁY LẠNH BÁN DẪN 32 Chương II TRUYỀN NHIỆT §1 DẪN NHIỆT I HỆ SỐ DẪN NHIỆT 34 Dòng nhiệt mật độ dòng nhiệt 34 Định luật Fourier dẫn nhiệt 34 II DẪN NHIỆT QUA VÁCH PHẲNG 35 Dẫn nhiệt qua vách phẳng lớp 35 Dẫn nhiệt qua vách phẳng nhiều lớp 36 III DẪN NHIỆT QUA VÁCH TRỤ 38 Dẫn nhiệt qua vách trụ lớp 38 Dẫn nhiệt qua vách trụ nhiều lớp 39 §2 ĐỐI LƯU VÀ BỨC XẠ NHIỆT I ĐỐI LƯU NHIỆT 42 II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỐI LƯU NHIỆT 42 III BỨC XẠ NHIỆT 43 IV CÁC HỆ SỐ BỨC XẠ 44 §3 TRAO ĐỔI NHIỆT HỖN HỢP I TRAO ĐỔI NHIỆT QUA VÁCH PHẲNG 46 Truyền nhiệt qua vách phẳng lớp 46 Truyền nhiệt qua vách phẳng nhiều lớp 47 II TRUYỀN NHIỆT QUA VÁCH TRỤ 49 Truyền nhiệt qua vách trụ lớp 49 Truyền nhiệt qua vách trụ nhiều lớp 50 Chương III CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH §1 CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH VÀ MÔI CHẤT LẠNH I Ý NGHĨA CỦA KỸ THUẬT LẠNH 53 Tác dụng nhiệt độ thấp thực phẩm 53 Ứng dụng sản xuất bia, nước 55 Ứng dụng cơng nghiệp hố chất 56 Ứng dụng điều hồ khơng khí 56 Ứng dụng siêu dẫn 56 Ứng dụng y tế sinh học Cryô 56 Ứng dụng thể thao 57 Ứng dụng xây dựng 57 Ứng dụng khác 58 II CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH 58 Tủ lạnh nước đá đơn giản 58 Làm lạnh bay chất lỏng 59 Tủ lạnh R12 sôi áp suất khí 59 Tủ lạnh khống chế áp suất sôi 59 Tủ lạnh với vịng tuần hồn kín gas lạnh 60 III MÔI CHẤT LẠNH, CHẤT TẢI LẠNH 61 Khái niệm yêu cầu môi chất lạnh 61 Các môi chất lạnh thông dụng 62 Chất tải lạnh 63 §2 CÁC HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG I HỆ THỐNG LẠNH MỘT CẤP NÉN 64 Chu trình carnot ngược chiều 64 Chu trình khơ 65 Chu trình lạnh, nhiệt 68 Chu trình hồi nhiệt 70 Sự phụ thuộc qo vào nhiệt độ bay to nhiệt độ ngưng tụ tk 73 II HỆ THỐNG LẠNH HAI CẤP NÉN 74 Chu trình cấp, tiết lưu, làm mát trung gian phần 75 Chu trình cấp, tiết lưu, làm mát trung gian phần 76 Chu trình cấp, tiết lưu, làm mát trung gian toàn phần 79 Chu trình cấp, tiết lưu, bình trung gian có ống xoắn 80 §3 CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG LẠNH I MÁY NÉN LẠNH 83 Nhiệm vụ 83 Phân loại 83 Máy nén pittong 86 Máy nén trục vít 91 Máy nén roto 92 II THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 95 Vai trò phân loại thiết bị ngưng tụ 95 Thiết bị ngưng tụ làm mát nước 96 Thiết bị ngưng tụ làm mát nước khơng khí 102 Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí 107 III THIẾT BỊ BAY HƠI 110 Vai trò, phân loại thiết bị bay 110 Thiết bị bay làm lạnh chất lỏng .110 Thiết bị bay làm lạnh khơng khí 116 IV THIẾT BỊ TIẾT LƯU Van tiết lưu tự động .119 Búp phân phối lỏng 121 IV THIẾT BỊ PHỤ 122 Vai trò, vị trí thiết bị phụ hệ thống lạnh .122 Thiết bị trung gian 122 Bình tách dầu 125 Bình tách lỏng .127 Bình giữ mức - tách lỏng 131 Bình thu hồi dầu 132 Bình tách khí khơng ngưng 133 Bình chứa cao áp hạ áp .135 Tháp giải nhiệt .137 10 Bộ lọc ẩm lọc khí .137 11 Van chặn 138 12 Van chiều 139 13 Kính xem gas 140 14 Ong tiêu âm 141 15 Van nạp gas 141 17 Van xả gas (relief valve) .141 Chương IV CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ §1 KHƠNG KHÍ ẨM I KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI KHƠNG KHÍ ẨM 143 Khái niệm không khí ẩm 143 Phân loại khơng khí ẩm 143 III ĐỒ THỊ I-D VÀ T-D CỦA KHƠNG KHÍ ẨM 144 Các thông số đặc trưng khơng khí ẩm .144 Đồ thị khơng khí ẩm 145 Các q trình nhiệt động khơng khí ẩm 146 §2 KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ I KHÁI NIỆM 151 Khái niệm, mục đích hệ thống thơng gió .151 Phân loại hệ thống thơng gió 153 Khái niệm điều hòa khơng khí 153 II CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ .153 Hệ thống điều hòa khơng khí dùng trực tiếp mơi chất lạnh làm chất tải lạnh 153 Hệ thống điều hịa khơng khí với chất tải lạnh khơng khí 156 Hệ thống điều hòa với chất tải lạnh nước 157 Hệ thống điều hòa với chất tải lạnh nước kết hợp với khơng khí 157 Tài liệu tham khảo 158 CHƯƠNG TRÌNH CHI TIẾT MƠN HỌC: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ Mã mơn học: MH14 Thời gian mơn học: 60h( Lý thuyết: 60h ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MƠN HỌC: - Là mơn học sở kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho phần học kỹ thuật chuyên môn - Là Môđun thiên lý thuyết: tra bảng biểu làm sáng tỏ vấn đề lý thuyết II MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC: - Trang bị cho học sinh kiến thức kỹ thuật Nhiệt-Lạnh Điều hịa khơng khí, cụ thể là: Mơi chất lạnh, cấu tạo nguyên lý hoạt động Máy lạnh, cấu trúc hệ thống lạnh hệ thống ĐHKK - Học sinh cần đạt kỹ tra bảng thông số trạng thái môi chất, sử dụng đồ thị, chuyển đổi đơn vị đo tính tốn tốn đơn giản Nhiệt-Lạnh III NỘI DUNG MÔN HỌC: Nội dung tổng quát: Thời gian (giờ) TT Tên chương, mục Thực hành, Tổng Lý thí nghiệm, Kiểm số thuyết thảo luận, tra tập Chương : CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG I Bài : Nhiệt động kỹ thuật 4 II Bài : Hơi thông số trạng thái 1 III Bài : Chu trình nhiệt động máy lạnh 6 IV Chương : TRUYỀN NHIỆT Bài : Dẫn nhiệt V Bài : Đối lưu xạ nhiệt 3 VI Bài :Trao đổi nhiệt hỗn hợp 2 Chương : CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH VII Bài :Cơ sở kỹ thuật lạnh môi chất lạnh 4 VIII Bài :Các hệ thống lạnh thông dụng Bài :Các thiết bị hệ thống lạnh IX Chương : CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ X Bài :Khơng khí ẩm XI Bài :Khái niệm điều hịa khơng khí 3 60 46 Tổng cộng : 10 Nội dung chi tiết: Thời gian (giờ) TT Tên chương, mục Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập Kiểm tra Chương : CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG I II Bài : Nhiệt động kỹ thuật 4 I.Định luật nhiệt động II nguyên lý làm việc máy nhiệt II.Thông số trạng thái môi chất III.Nhiệt dung riêng Bài : Hơi thông số trạng thái I.Các pha vật chất II.Q trình hóa đẳng áp chất lỏng III.Q trình hóa đẳng áp nước IV.Đồ thị Mollier môi chất lạnh Kiểm tra lần III Bài : Chu trình nhiệt động máy lạnh 1 1 6 I.Chu trình máy lạnh sử dụng máy nén II.Chu trình máy lạnh hấp thụ III.Chu trình máy lạnh bán dẫn khí ẩm chưa bão hịa cịn nhận thêm nước để trở thành khơng khí ẩm bão hịa b Khơng khí ẩm bão hịa Khơng khí ẩm bão hịa khơng khí ẩm mà lượng nước đạt giá trị cực đại(G=Gmax) nước bão hịa khơ Vì khơng khí ẩm bão hịa khơng thể nhận thêm nước c Khơng khí ẩm q bão hịa Khơng khí ẩm q bão hịa khơng khí ẩm mà có phần nước ngưng tụ thành nước Gn phần lại đạt giá trị cực đại Gmax Khơng khí ẩm q bão hịa khơng nhận thêm nước được, nước tồn khơng khí ẩm q bão hịa nước bão hòa ẩm II ĐỒ THỊ i-d VÀ t-d CỦA KHƠNG KHÍ ẨM Các thơng số đặc trưng khơng khí ẩm a Độ ẩm tuyệt đối  (kg/m3) Độ ẩm tuyệt đối khơng khí ẩm tỷ số lượng nước G h thể tích khơng khí ẩm V  Gh V Do thể tích khơng khí ẩm thể tích nước nên độ ẩm tuyệt đối khơng khí ẩm khối lượng riêng nước khơng khí ẩm Nếu G=Gmax  =  max b Độ ẩm tương đối  (%) Độ ẩm tương đối khơng khí ẩm tỷ số độ ẩm tuyệt đối so với độ ẩm tuyệt đối khơng khí ẩm bão hịa có nhiệt độ  G h  h  max G max Độ ẩm tương đối nằm khoảng    100% Độ ẩm tương đối ứng với  =0% khơng khí khơ tuyệt đối, độ ẩm tương đối ứng với  =100% không khí ẩm bão hịa Như độ ẩm tương đối biểu thị khả nhận thêm nước không khí ẩm, độ ẩm bé khả lớn c Độ chứa d (kgh/kgkkk) Độ chứa d lượng nước chứa kg khơng khí khơ d Gh Gk 144 Dựa vào phương trình trạng thái khí lý tưởng ta có: d  0,622 ph p  ph d Nhiệt độ đọng sương Nhiệt độ đọng sương tđs khơng khí ẩm nhiệt độ khơng khí ẩm bão hịa có phân áp suất nước với khơng khí ẩm khảo sát e Nhiệt độ nhiệt kế ướt Nhiệt độ nhiệt kế ướt tư giá trị nhiệt độ nhiệt kế thông thường bầu nhiệt kế bao bọc miếng giẻ ướt f Entanpy khơng khí ẩm Entanpy khơng khí ẩm tổng entanpy khơng khí khơ entanpy nước chứa I=ik+dih=Cpkt+d(r+Cpht)=1,004t+d(2500+1,93t) Với ik entanpy khơng khí khơ ih entanpy q nhiệt khơng khí ẩm, r ẩn nhiệt hóa Đồ thị khơng khí ẩm Vì khơng khí ẩm phụ thuộc vào áp suất p nên đồ thị xây dựng với áp suất định Để đường đồ thị tách xa nhằm mục đích dễ sử dụng hai trục OI Od khơng vng góc với đồ thị khác mà hợp với góc 135o Tuy nhiên vẽ người ta vẽ góc vng thứ nên đường i=const đường làm với trục OI góc 45 o Hình 1.1 Xác định nhiệt độ ướt nhiệt độ đọng sương khơng khí ẩm 145 Họ đường  =const đường cong hướng lên hình vẽ Đường tương ứng với  =100% hay đường biểu diễn trạng thái khơng khí ẩm bão hịa Càng lên độ ẩm tương đối giảm Như họ đường  =const chia đồ thị làm vùng: - Vùng khơng khí ẩm q bão hịa: gồm trạng thái nằm phía đường  =100% - Vùng khơng khí ẩm bão hòa: gồm trạng thái nằm đường  =100% - Vùng khơng khí ẩm chưa bão hịa: gồm trạng thái nằm phía đường  =100% Các q trình nhiệt động khơng khí ẩm a Q trình đốt nóng đẳng áp Hình 1.2 Q trình đốt nóng đẳng áp Đặc điểm q trình đốt nóng đẳng áp độ chứa d=const nhiệt độ tăng, entanpy tăng độ ẩm tương đối giảm Quá trình thực thiết bị đốt nóng khơng khí hệ thống sấy thường gọi calorifer b Quá trình làm lạnh đẳng áp Trong trình làm lạnh đẳng áp, độ chứa d không đổi, nhiệt độ giảm, entapy giảm độ ẩm tương đối tăng Khi độ ẩm tương đối  =100% trình làm lạnh tiếp tục theo đường  =100% 146 Hình 1.3 Quá trình làm lạnh đẳng áp c Quá trình tăng ẩm trình giảm ẩm Quá trình tăng ẩm trình tăng độ chứa d Ngược lại trình giảm ẩm q trình giảm độ chứa d khơng khí Nguyên tắc chung tăng ẩm đưa nước nước vào khơng khí Nhiệt độ khơng khí sau tăng ẩm tăng lên hay giảm tùy thuộc vào nhiệt độ nước nước đưa vào d Q trình hịa trộn hai dịng khơng khí Hình 1.4 Q trình hịa trộn hai dịng khơng khí Giả sử hịa trộn lượng khơng khí trạng thái A(I A,dA) có khối lượng phần khơ LA với lượng khơng khí trạng thái B(IB,dB) có khối lượng phần khô 147 LB thu lượng khơng khí trạng thái C(IC,dC) có khối lượng phần khô LC Ta xác định thông số trạng thái điểm hịa trộn C Ta có phương trình: - Cân khối lượng: LC=LA+LB - Cân ẩm: dC.LC=dA.LA+dB.LB - Cân nhiệt IC.LC=IA.LA+IB.LB Ta rút I A  IC d  d C LB   A IC  I B d C  d B LA Từ phương trình suy điểm C nằm AB chia đoạn AB theo tỷ lệ LB/LA cụ thể sau: AC I A  I C d A  d C LB    CB I C  I B d C  d B L A Thông số trạng thái C xác định sau IC  IA L LA  IB B LC LC dC  dA d dA  dB B dC dC e Quá trình sấy lý thuyết Quá trình sấy lấy bớt nước vật liệu sấy Đặc trưng trình sấy lý thuyết IB=IC=const Khơng khí ẩm có trạng thái A đốt nóng đẳng áp đến trạng thái B Q trình đốt nóng làm cho nhiệt độ tăng lên độ ẩm tương đối giảm xuống nên khả nhận nước tăng lên Khơng khí ẩm trạng thái B đưa vào thiết bị sấy thực trình sấy lý thuyết đến điểm C Độ chứa khơng khí trước sau q trình sấy tăng lên 148 Hình 1.5 Quá trình sấy lý thuyết Lượng nước Gn vật liệu sấy mà 1kg khơng khí khơ lấy Gn=(dC-dB) Lượng khơng khí khơ Gk cần thiết để làm bay 1kg nước vật sấy Gk= dC  d B Lượng khơng khí ẩm cần thiết trạng thái ban đầu G1 trạng thái cuối G2 trình sấy để làm bay 1kg nước vật liệu sấy G1 =(1+dB)Gk G2 =(1+dC)Gk Nhiệt lượng cần thiết cho q trình đốt nóng q=(IB-IA) (J/kgkk) Nhiệt lượng cần thiết để làm bay 1kg nước vật sấy Q=Gkq=Gk(IB-IA)= IB  IA dC  d B 149 Bài tập: Hãy xác định thơng số trạng thái cịn lại khơng khí ẩm biết khơng khí có nhiệt độ 32oC, độ ẩm 65%? Khơng khí ẩm có nhiệt độ ban đầu 30oC, độ ẩm 60% đốt nóng lên 120oC, xác định thông số trạng thái không khí sau đốt nóng? Câu hỏi ơn tập: Hãy trình bày thơng số khơng khí ẩm? Phương pháp xác định thơng số khơng khí ẩm? Hãy trình bày q trình hịa trộn khơng khí ẩm? Phương pháp xác định điểm sau hòa trộn? Hãy vẽ trình bày ngun lý q trình sấy, cơng thức tính nhiệt lượng q trình sấy? 150 §2 KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ khí; Mục tiêu: - Trình bày khái niệm thơng gió; - Trình bày đặc điểm hệ thống điều hịa khơng khí; - Trình bày ưu nhược điểm hệ thống điều hịa khơng - Chú ý cẩn thận tỉ mỉ trình phân tích I KHÁI NIỆM Khái niệm, mục đích hệ thống thơng gió a Khái niệm Trong q trình sản xuất sinh hoạt người khơng gian điều hồ thường sinh chất độc hại nhiệt thừa, ẩm thừa làm cho thông số khí hậu thay đổi, mặt khác nồng độ ôxi cần thiết cho người giảm, sinh mệt mỏi ảnh hưởng lâu dài sức khoẻ Vì cần thiết phải thải khơng khí bị ô nhiễm (bởi chất độc hại nhiệt) bên ngồi, đồng thời thay vào khơng khí xử lý, khơng có chất độc hại, có nhiệt độ phù hợp lượng ơxi đảm bảo Q trình gọi thơng gió Q trình thơng gió thực chất q trình thay đổi khơng khí phịng nhiễm khơng khí bên trời qua xử lý b Mục đích thơng gió Thơng gió có nhiều mục đích khác tuỳ thuộc vào cơng trình phạm vi định Các mục đích bao gồm: - Thải chất độc hại phịng bên ngồi Trong không gian sinh hoạt chất độc hại phổ biến CO2 - Thải nhiệt thừa ẩm thừa bên ngồi - Cung cấp lượng ơxi cần thiết cho sinh hoạt người - Trong số trường hợp đặc biệt mục đích thơng gió để khắc phục cố lan toả chất độc hại hoả hoạn Phân loại hệ thống thơng gió a Theo hướng chuyển động gió người ta chia loại sau - Thơng gió kiểu thổi : 151 + Thổi khơng khí vào phịng khơng khí phịng thải bên ngồi qua khe hở phòng nhờ chênh lệch cột áp + Phương pháp thơng gió kiểu thổi có ưu điểm cấp gió đến vị trí cần thiết, nơi tập trung nhiều người, nhiều nhiệt thừa, ẩm thừa, tốc độ gió luân chuyển thường lớn Tuy nhiên nhược điểm phương pháp áp suất phịng dương nên gió tràn hướng, tràn vào khu vực khơng mong muốn - Thơng gió kiểu hút : + Hút xả khơng khí bị nhiễm khỏi phịng khơng khí bên ngồi tràn vào phịng theo khe hở cửa lấy gió tươi nhờ chênh lệch cột áp + Thơng gió kiểu hút xả có ưu điểm hút trực tiếp khơng khí nhiễm nơi phát sinh, không cho phát tán phịng, lưu lượng thơng gió nhờ khơng u cầu lớn, hiệu cao Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm gió tuần hồn phịng thấp, khơng có tuần hồn đáng kể, mặt khác khơng khí tràn vào phịng tương đối tự do, khơng kiểm sốt chất lượng gió vào phịng, khơng khí từ vị trí khơng mong muốn tràn vào - Thơng gió kết hợp : + Kết hợp hút xả lẫn thổi vào phòng, phương pháp hiệu + Thơng gió kết hợp hút xả thổi gồm hệ thống quạt hút thổi Vì chủ động hút khơng khí nhiễm vị trí phát sinh chất độc cấp vào vị trí u cầu gió tươi lớn Phương pháp có tất ưu điểm hai phương pháp nêu trên, loại trừ nhược điểm hai kiểu cấp gió Tuy nhiên phương pháp kết hợp có nhược điểm chi phí đầu tư cao b Theo động lực tạo thơng gió - Thơng gió tự nhiên : Là tượng trao đổi khơng khí nhà ngồi trời nhờ chênh lệch cột áp Thường cột áp tạo chênh lệch nhiệt độ bên bên dịng gió tạo nên - Thơng gió cưỡng : Q trình thơng gió thực ngoại lực tức sử dụng quạt c Theo phương pháp tổ chức - Thơng gió tổng thể : Thơng gió tổng thể cho tồn phịng hay cơng trình - Thơng gió cục : Thơng gió cho khu vực nhỏ đặc biệt phịng hay phịng có sinh chất độc hại lớn 152 d Theo mục đích - Thơng gió bình thường : Mục đích thơng gió nhằm loại bỏ chất độc hại, nhiệt thừa, ẩm thừa cung cấp ôxy cho sinh hoạt người - Thơng gió cố : Nhiều cơng trình có trang bị hệ thống thơng gió nhằm khắc phục cố xảy + Đề phòng tai nạn tràn hoá chất : Khi xảy cố hệ thống thơng gió hoạt động thải khí độc đến nơi định sẵn bên + Khi xảy hoả hoạn : Để lửa không thâm nhập cầu thang cửa thoát hiểm, hệ thống thơng gió hoạt động tạo áp lực dương đoạn để người thoát hiểm dễ dàng Hệ thống thơng gió cố hoạt động xảy cố Khái niệm điều hịa khơng khí Điều hịa khơng khí thường người sử dụng thành loại ới nội dung rộng hẹp khác nhau: - Điều tiết khơng khí: thường dùng để thiết lập mơi trường thích hợp với việc bảo quản máy móc, thiết bị đáp ứng yêu cầu công nghệ sản xuất, chế biến cụ thể - Điều hịa khơng khí: nhằm tạo môi trường tiện nghi cho sinh hoạt người - Điều hòa nhiệt độ: nhằm tạo mơi trường có nhiệt độ thíc hợp Như vậy, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể khác nhau, việc điều chỉnh nhiệt độ không gian cần điều hịa khơng phải lúc theo chiều hướng giảm so với nhiệt độ môi trường xung quanh Tương tự vậy, độ ẩm khơng khí điều chỉnh khơng giảm mà yêu cầu tăng lên so với độ ẩm bên ngồi II CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Ta phân loại hệ thống điều hịa khơng khí thành loại sau: - Hệ thống điều hịa khơng khí dùng trực tiếp mơi chất lạnh làm chất tải lạnh - Hệ thống điều hịa khơng khí với chất tải lạnh khơng khí - Hệ thống điều hịa khơng khí với chất tải lạnh nước - Hệ thống điều hịa khơng khí dùng khơng khí nước làm chất tải lạnh lạnh Hệ thống điều hịa khơng khí dùng trực tiếp mơi chất lạnh làm chất tải 153 Trong trường hợp không gian cần điều hịa khơng khí có kích thước nhỏ, u cầu kỹ thuật không phức tạp, thông thường người ta dùng máy điều hòa cửa sổ hay hai mảng Về cấu tạo, máy điều hịa khơng khí loại cửa sổ có hình dạng khối chữ nhật, người ta lắp đầy đủ hoàn chỉnh phận cần thiết máy lạnh 1: Dàn nóng ; 2: Máy nén; 3: Môtơ quạt; 4: Quạt dàn lạnh; 5: Dàn lạnh; 6: Lưới lọc; 7: Cửa hút gió lạnh; 8: Cửa thổi gió; 9: Tường nhà Hình 2.1 Hệ thống máy điều hịa cụm Nói chung máy điều hịa khơng khí dạng cửa sổ có ưu điểm rẻ tiền dễ lắp đặt Tuy nhiên, máy điều hịa loại có số nhược điểm như: - Khó chọn vị trí lắp đặt - Độ ồn ngày tăng - Tính thẩm mỹ - Công suất tương đối nhỏ Từ nhược điểm trên, ta thấy máy điều hòa mảng sản xuất nhiều xuất nhiều thị trường Về cấu tạo ta thấy máy mảng tạo nên từ hai phần hoàn toàn rời nhau: phần làm lạnh lắp bên khơng gian cần điều hịa phần thảy nhiệt lắp bên ngồi khơng gian cần điều hịa Hệ thống điều hịa khơng khí loại hai mảng có nhiều ưu điểm: - Dễ chọn vị trí lắp đặt 154 - Độ ồn - Tính mỹ quan cao Hình 2.2 Hệ thống máy điều hịa hai cụm Tuy nhiên máy điều hịa khơng khí kiểu mảng có nhược điểm định, giá thành cao địi hỏi phải có thợ chun mơn lắp đặt Khi phụ tải kích thước khơng gian cần điều hịa lớn hơn, sử dụng máy điều hòa dạng nguyên cụm Máy nguyên cụm có loại sau: - Loại thổi gió lạnh trực tiếp vào khơng gian cần điều hịa 155 - Loại chuyển tải khơng khí thơng qua ống dẫn ngắn - Loại dùng đường ống dẫn dài để phân phối lạnh Hình 2.3 Hệ thống máy điều hịa ngun cụm Hệ thống điều hịa khơng khí với chất tải lạnh khơng khí Để điều hịa khơng khí khơng gian rộng lớn ta sử dụng khơng khí làm chất tải lạnh Hệ thống sử dụng khơng khí làm chất tải lạnh thường máy điều hòa trung tâm Hệ thống điều hòa trung tâm hệ thống mà xử lý nhiệt ẩm tiến hành trung tâm dẫn theo kênh gió đến hộ tiêu thụ Trên thực tế máy điều hòa dạng tủ máy điều hòa kiểu trung tâm Ở hệ thống khơng khí xử lý nhiệt ẩm máy lạnh lớn, sau dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến hộ tiêu thụ 156 Hình 2.4 Hệ thống máy điều hòa với chất tải lạnh khơng khí Ngồi người ta cịn sử dụng thiết bị làm lạnh nước gọi Water Chiller để thực q trình làm lạnh nước, sau nước bơm nước vận chuyển đến FCU AHU… từ FCU, AHU nước làm làm khơng khí bên khơng gian cần điều hịa Hệ thống điều hòa với chất tải lạnh nước Hệ thống điều hòa với chất tải lạnh nước xem thích hợp cho nhà cao tầng, có nhiều khơng gian riêng biệt, cấu trúc phức tạp Về hệ thống điều hòa với chất tải lạnh nước tương tự chất tải lạnh khơng khí, hệ thống khơng có hệ thống đường ống dẫn khơng khí, mà FCU AHU đặt khơng gian cần điều hịa, AHU có kích thước nhỏ nhiều Hệ thống điều hòa với chất tải lạnh nước kết hợp với khơng khí Hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng chất tải lạnh nước khơng khí có ưu nhược điểm riêng, ta thấy ưu điểm hệ thống nhược điểm hệ thống nên phương án kết hợp nước khơng khí làm chất tải lạnh thường nhà thiết kế sử dụng nhằm phát huy ưu điểm phương án hạn chế nhược điểm chúng Câu hỏi ơn tập: Hãy trình bày khái niệm phân loại thơng gió? Hãy trình bày đặc điểm hệ thống điều hịa khơng khí? Hãy vẽ trình bày ngun lý làm việc hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng chất tải lạnh khơng khí? 157 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Võ Chí Chính Giáo trình điều hịa khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2005 Nguyễn Đức Lợi- Phạm Văn Tùy Kỹ thuật lạnh sở NXB Giáo dục 1996 Nguyễn Đức Lợi Gas, dầu chất tải lạnh NXB Giáo dục 2007 Lê Chí Hiệp Kỹ thuật điều hịa khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật 2007 Hồng Đình Tín- Lê Chí Hiệp Nhiệt động lực học kỹ thuật NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh 2007 GS.TSKH Trần Văn Phú Giáo trình nhiệt kỹ thuật NXB Giáo dục 2007 Nguyễn Đức Lợi Dạy nghề sữa chữa tủ lạnh máy điều hòa dân dụng NXB Giáo dục 2007 PGS.TS Bùi Hải-PGS-TS Trần Thế Sơn Kỹ thuật nhiệt NXB Khoa học kỹ thuật 2006 158 ... Khoa học kỹ thuật 12 Chương I CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG §1 NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT Mục tiêu: - Trình bày nguyên lý hoạt động máy nhiệt; - Trình bày thơng số mơi chất; - Trình bày tính tốn nhiệt lượng... CHƯƠNG TRÌNH CHI TIẾT IV NỘI DUNG Chương I CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG §1 NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT I ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG II VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY NHIỆT 13 Đơn vị đo công, nhiệt. .. hợp 2 Chương : CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH VII Bài :Cơ sở kỹ thuật lạnh môi chất lạnh 4 VIII Bài :Các hệ thống lạnh thông dụng Bài :Các thiết bị hệ thống lạnh IX Chương : CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG