Thiết kế hệ thống ĐHKK theo phương pháp Carrier

NỘI DUNG4 Tính toán nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa Tính toán Phụ tải lạh theo phương pháp Carrier... Đối với nhiệt thừa để dễ dàng khảo sát ta chia thành 2 nguồn chính như sau: + Nguồ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN LANG

KHOA KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH

Trang 2

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH THEO

PHƯƠNG PHÁP CARRIER

2

Tính toán Phụ tải lạh theo phương pháp Carrier

01/09/2013

Trang 3

MỤC TIÊU

3

- Sinh viên hiểu và tính toán được phụ tải lạnh của hệ thống ĐHKK trung tâm theo phương pháp Carrier

- Sinh viên thành lập được các sơ đồ hệ thống ĐHKK

01/09/2013

Trang 4

NỘI DUNG

4

Tính toán nhiệt hiện thừa và nhiệt ẩn thừa

Trang 5

- Công trình này lắp đặt ở đâu? Vĩ độ?

- Hướng tòa nhà? Nằm ở khu vực nào? ( Bệnh viện, trường học, chợ búa )

- Mục đích sử dụng: Khách sạn, nhà hát, rạp chiếu bóng….? Để có tiêu chuẩn thích hợp

- Nhiệt độ và độ ẩm:

- Ta tiến hành lựa chọn các thông số nhiệt độ, độ

ẩm ban đầu cho việc thiết kế

Trang 6

Chọn thông số thiết kế

01/09/2013

+ Nhiệt độ, độ ẩm ngoài trời ( t N , N )

Thông số này ta chọn theo vùng khí hậu mà công trình lắp đặt, có thể tham khảo bảng sau:

Trang 7

Trang 8

- Lượng gió tươi : đảm bảo tối thiểu 20m3/h.người

- Độ ồn: Rất nghiêm ngặt đối với công trình quan trọng như bệnh viện, phòng ngủ khách sạn…

- Độ sạch của không khí: khi thiết kế các phòng sạch như: phòng mổ, phòng lắp ráp linh kiện điện

tử, cơ khí chính xác….theo tiêu chuẩn riêng

- Tính thẩm mĩ: bố trí thiết bị cho phù hợp

Trang 9

Đối với nhiệt thừa để dễ dàng khảo sát ta chia thành 2 nguồn chính như sau:

+ Nguồn nhiệt xâm nhập từ bên ngoài: qua kết cấu bao che, do bức xạ, do lọt gió

+ Nguồn nhiệt xuất hiện từ bên trong : nhiệt tỏa

ra do người, thiết bị

Trang 11

Qo : Năng suất lạnh của hệ thống( kW )

Qh : Tổng nhiệt hiện của hệ thống ( kW )

Trang 13

Q1 : Nhiệt truyền qua kết cấu bao che ( kW )

Q2 : Nhiệt do bức xạ qua kính và mái ( kW )

Q3 : Nhiệt tỏa ra trong không gian điều hòa (kW)

Q4h : Nhiệt hiện do lọt gió ( kW )

Trang 14

)

/ (

, 1 1

C m

W K

Q1 : nhiệt truyền qua tường, cửa kính hay sàn, (W)

Fi : diện tích truyền nhiệt bề mặt tường, cửa, sàn tương ứng , (W)

Ki : hệ số truyền nhiệt các kết cấu bao che

Trang 15

Trong đó :

 : bề dày vách, (m)

 : hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, (W/m.độC)

N : hệ số tỏa nhiệt giữa mặt ngoài tường với không khí - N =20 W/m 2 0 C nếu tiếp xúc trực tiếp với

không khí ngoài trời - N =10 W/m 2 0 C khi tiếp xúc

qua một không gian không điều hòa

T : hệ số tỏa nhiệt giữa mặt trong tường với không khí trong phòng T=10 W/m2.0C

01/09/2013

Tính toán nhiệt hiện thừa

và nhiệt ẩn thừa

Trang 17

)

/ (

,

t t

t

t K

T N

s

N N

Trang 18

- Nếu gọi Q là nhiệt lượng bức xạ từ mặt trời chiếu đến một mặt phẳng thì một phần nhiệt lượng

sẽ phản xạ ra ngoài là Qr, nhiệt lượng bị hấp thụ Qa

và nhiệt lượng xuyên thấu QT

Trang 20

ds : Hệ số xét đến ảnh hưởng của sự tăng nhiệt

độ đọng sương của không khí ngoài trời với 200C

ds = 1 – 0,13 (tds – 20)/10 mm : Hệ số xét đến ảnh hưởng của mây mù Chọn bằng 1 do trời không mây

kh : Nếu khung gỗ thì bằng 1 Nếu khung kim loại thì kh = 1,17

Trang 21

+ Đến đây ta xét đến 4 trường hợp sau:

Trường hợp 1 : Ta sử dụng kính cơ bản, không

có rèm che

Trong công thức (*) R ta chọn trong bảng Dòng

nhiệt bức xạ qua kính cơ bản vào phòng

R : nhiệt lượng xâm nhập qua kính cơ bản W/m2

 k và m : hệ số kính và hệ số mặt trời ta chọn bằng 1

Trang 23

Trường hợp 2 : Ta sử dụng kính cơ bản, có rèm che

 k : hệ số kính - chọn bằng 1

m : hệ số mặt trời xét đến ảnh hưởng của màn che đối với bức xạ mặt trời - ta chọn trong bảng sau:

Trang 25

Trường hợp 3: Ta sử dụng kính nào đó, khác với kính cơ bản và không có rèm che

Trang 28

Trong đó :

k, k, k : hệ số hấp thụ, xuyên qua và phản xạ của kính

m,m, m : hệ số hấp thụ, xuyên qua và phản xạ của màn che

Rxn : bức xạ nhiệt xâm nhập vào không gian điều hòa qua kính cơ bản (W/m2)

Trang 29

+ Bức xạ qua mái Q2 mái :

Nhiệt bức xạ mặt trời không chỉ truyền qua kính

mà còn truyền qua mái, nhiệt lượng sẽ truyền vào không gian điều hòa theo cơ chế sau :

- Dưới tác dụng của tia bức xạ mặt trời, bề mặt ngoài của mái sẽ nóng dần lên do hấp thu nhiệt Sau một khoảng thời gian nào đó, lượng nhiệt tích

tụ trong kết cấu bao che sẽ đi vào bề mặt trong và nhả nhiệt vào không gian điều hòa

- Tùy theo loại vật liệu, bề dày kết cấu và cường

độ bức xạ mặt trời mà độ chậm trễ của nó sẽ có mức độ khác nhau

Trang 30

Để giải quyết vấn đề trên người ta xây dụng phương pháp tính gộp lượng nhiệt xâm nhập do bức xạ mặt trời và lượng nhiệt xâm nhập do chênh nhiệt độ

Q 2mái = F.K t ef , (W)

Trong đó :

- F : diện tích mái, (m2)

K : hệ số truyền nhiệt của mái (W/m2.0C)

tef=tNef – tT, hiệu nhiệt độ hiệu dụng giữa nhiệt

độ hiệu dụng ngoài trời tN.ef ( có kể đến ảnh hưởng của bức xạ ) và nhiệt độ trong phòng tT Nhiệt độ hiệu dụng được xác định :

Trang 31

88,0

.

N

s N

ef N

R t

tN : nhiệt độ ngoài trời (0C)

N : 20 W/m2.0C - hệ số tỏa nhiệt đối lưu của không khí ngoài trời ;

R : nhiệt bức xạ qua kính vào phòng

m : hệ số màu mái – mái màu xẫm m = 1 – mái màu trung bình m=0,87 – mái màu sáng m=0,78

s : hệ số hấp thụ của mái Tra bảng sau

Trang 34

Thông thường chọn mái màu xẫm

Vậy tổng nhiệt hiện do bức xạ mặt trời qua kính

và truyền qua mái : Q 2 =Q 2kính +Q 2mái

Trang 35

c Tính toán nhiệt hiện tỏa ra trong phòng-Q3h

+ Nhiệt hiện do người tỏa ra Q3h-ng :

Q 3h-NG = n q h , (kW)

Trong đó:

n: số nguời trong phòng điều hòa

qh: nhiệt tỏa ra của một nguời (W/ng) phụ thuộc vào khí hậu, cường độ lao động, thể trạng và giới tính ( Bảng 4-12 / 229 – Tác giả Bùi Hải )

Nếu không gian đang điều hòa là nhà hàng thì ta

cộng thêm 10W nhiệt hiện vào mỗi đầu người do

Trang 36

+ Nhiệt hiện do máy móc tỏa ra Q3máy :

Các dụng cụ điện ở đây ví dụ : máy vi tính, ti vi, máy sấy tóc…… Nhiệt hiện tỏa ra bằng công suất điện ghi trên dụng cụ Đối với nhiệt lượng tỏa ra từ động cơ điện ta có một số trường hợp sau:

- Động cơ điện và bộ phận máy móc được dẫn động bằng động cơ điện được đặt trong phòng cần

điều hòa thì nhiệt tỏa ra : Q 3MÁY = N/, (W)

Trang 39

- Nhiệt hiện tỏa ra từ đèn:

Đèn chiếu sáng có thể phân ra 2 loại : đèn dây tóc và đèn huỳnh quang Khi chiếu sáng sẽ trao đổi nhiệt bằng bức xạ, đối lưu và dẫn nhiệt với môi trường xung quanh

+Nhiệt hiện tỏa ra từ bóng đèn dây tóc

Trang 41

d Nhiệt hiện do lọt gió – Q4h :

nhiên vẫn có hiện diện của không khí lọt vào phòng qua cửa ra vào, các khe cửa sổ… Trong quá trình điều hòa, do không khí lọt vào nó góp phần làm tăng lượng nhiệt hiện và nhiệt ẩn do không khí ngoài trời có nhiệt độ, độ ẩm cao hơn trong phòng

Lưu lượng gió lọt vào phòng không tuân theo quy luật, phụ thuộc vào vận tốc gió, áp suất trong phòng…

Trang 47

Q âf = Q 3a-ng + Q 4â , ( kW )

Qâf : Nhiệt ẩn của phòng( kW )

Q3â-ng : Nhiệt ẩn do người tỏa ra trong không gian điều hòa (kW)

Q4â : Nhiệt ẩn do lọt gió ( kW )

+ Nhiệt ẩn do không khí mang vào phòng:

Trang 48

4 Xác định nhiệt hiện và nhiệt ẩn do thông gió:

- Lượng nhiệt hiện do thông gió:

Q hN = 1,22.L N (t N – t T ) , (kW)

Trong đó:

1,22 – tích số khối lượng riêng và nhiệt dung riêng không khí

LN - lượng gió tươi cần thông gió (m3/s)

01/09/2013

Trang 49

người hút thuốc ít nhất cần l1=(12-19).10-3 Giá trị l1

có thể tham khảo ở bảng sau:

Trang 51

5 Xác định một số hệ số nhiệt hiện và hệ số BF:

a Hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF (Room

sensible heat factor) được định nghĩa như sau:

b Hệ số nhiệt tổng GSHF ( Grand sensible heat factor ) được định nghĩa như sau:

f

hf af

hf

Q

Q Q

Q

a h

Trang 52

hef ef

hef

Q Q

Q ESHF





Trang 53

Hệ số BF phụ thuộc vào từng loại dàn lạnh, số hàng ống, tốc độ không khí, thông thường với số

S S

H

S S

H

S

d d

t

d t

t

t i

i

i BF

Trang 54

-Đường OT song song với G-RSHF, đường OH song song với đường G- GSHF Kéo dài đường OH cắt đường  =100% tại điểm S, đây chính là nhiệt độ đọng sương của giàn lạnh hay nhiệt độ vách dàn lạnh

- Từ điểm T kẻ đường song song với G-ESHF cắt đường  =100% tại

S, nhiệt độ ứng với điểm S là nhiệt

độ đọng sương của không khí đi qua dàn lạnh

Trang 57

- Nhiệt độ điểm thổi vào O được xác định như sau: t 0 = t s +BF(t H –t s ) Với BF thuờng chọn khoảng 0,1 – 0,15

01/09/2013

Trang 58

Thành lập sơ đồ Điều hoà không

khí 1 cấp có gió hồi

) / (

, kg s i

i

Q G

V T

Qf : nhiệt thừa của phòng ,(kW)

G : lưu lượng không khí cấp vào phòng,(kg/s) ( hoặc sử dụng công thức sách Bùi Hải )

Kiểm tra năng suất lạnh của dàn lạnh:

Qo = G ( iH – i0 ), (kW) Lượng ẩm ngưng tụ :

W = G (dH – dV), (kg/s)

01/09/2013

Trang 59

- Tính toán nhiệt tương tự như cách 1

Cách 3 : Sử dụng hoàn toàn bằng công thức

01/09/2013

Trang 60

01/09/2013

Trang 62

Sơ đồ Điều hoà không khí 2 cấp

Một trong những biện pháp xử lý khi nhiệt độ không khí thổi vào phòng quá thấp không thỏa mãn điều kiện vệ sinh là ta sử dụng sơ đồ tuần hòan 2 cấp

01/09/2013

Trang 63

+ Loại 1 :

hồi về có trạng thái không khí trong phòng T (tT, T)

là LT2 hòa trộn với lượng không khí sau khi ra khỏi dàn lạnh (Lo) có trạng thái O hòa trộn thành trạng thái V, rồi thổi vào phòng

01/09/2013

Trang 64

01/09/2013

Trang 65

01/09/2013

Trang 66

) / (

, kg s i

i

Q L

v T

T





) / (

, 0

L T

T

V L

,

0

2

T O

V L

L T

O

V L

Xác định lượng không khí đi qua dàn lạnh L0 :

Lượng không khí hòa trộn cấp 2 L T2:

01/09/2013

Trang 68

Sau khi đã thành lập sơ đồ không khí một cấp, nếu xét thấy nhiệt độ dòng không khí thổi vào (trạng thái 0 ) lớn hơn so với nhiệt độ trong phòng (> 100C) Ta sẽ chọn nhiệt độ thổi vào tv thích hợp, sau đó thực hiện quá trình hòa trộn để đat được trạng thái có nhiệt độ tV rồi thổi vào phòng.

01/09/2013

Trang 69

01/09/2013

Trang 70

01/09/2013

Trang 71

) / (

,

i i

Q L

L

v T

T H

,0

L H

H

V L

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	2,58 MB