BÀI THI ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Bài1 Cần điều hoà nhiệt độ cho phòng làm việc tích V = 150 m 3(10 x5) nhiệt độ phòng 260C, độ ẩm 60%; nhiệt độ trời 320C, độ ẩm 80% Phòng có 10 người làm việc biết nhiệt toàn phần người tỏa 130W/người, lượng gió tươi 25m3/hngười; trang bị 10 bóng đèn 40W, có máy tính sách tay 250W/máy với hệ số sử dụng đồng thời 0.8 Biết nhiệt xạ mặt trời vào phòng 1200W, nhiệt lọt không khí vào phòng chiếm 10% lượng nhiệt thừa, nhiệt truyền qua kết cấu bao che 500W Xác định nhiệt thừa lưu lượng hệ thống, gió tươi, gió hồi Năng suất dàn lạnh >chọn model máy Lưu lượng gió qua dàn lạnh, kích thước ống gió, cách nhiệt ống gió, hệ thống van kết nối dàn lạnh, nhiệm vụ van Lưu lượng nước ngưng tụ từ không khí, đường kính, cách nhiệt ? Tính cột áp quạt qua dàn lạnh giả sử cần xử lý không khí phòng độ 10000, chọn loại kích thước filter, bố trí lại đường ống ? 10 ? BÀI LÀM Xác định điểm nhà điểm trời  Entanpi điểm trời Ta có t N = 32 C , ϕ = 80% PbhN = exp{12 − 4026, 42 } = 0,0473 bar 235,5 + 32 d N = 0,621 ϕ pbhN 0,8.0,0473 = 0,621 = 0.0244 kg / kgkk − ϕ pbhN − 0,8.0,0473 I N = 1,0048.t N + (2500 + 1,842.t N ).d N = 94,59 kJ / kgkk  Entanpi điểm phòng Ta có tT = 260 C , ϕ = 60% PbhT = exp{12 − dT = 0,621 4026, 42 } = 0,0335 bar 235,5 + 26 ϕ pbhT 0,6.0,0335 = 0,621 = 0.0127 kg / kgkk − ϕ pbhT − 0,6.0,0335 IT = 1,0048.tT + (2500 + 1,842.tT ).dT = 58,48 kJ / kgkk  Điểm thổi vào phòng I 60 % ttn 95 % 100 % tv d Theo độ ẩm phòng 90% bỏ qua lượng ẩm thải phòng nghĩa dung ẩm điểm thổi vào phòng( điểm sau dàn lạnh) với dung ẩm phòng nên dT = dV ϕ = 95%, dV = dT = 0.0127 kg / kgkk dV = 0,621 ϕ pbhV = 0.0127 kg / kgkk − ϕ pbhV  PbhV = 0.021 bar PbhV = exp{12 − 4026, 42 } = 0,021 bar 235,5 + tV => tV = 18,320 C IV = 1,0048.tV + (2500 + 1,842.tV ).dV = 50,586 kJ / kgkk 1) Xác định nhiệt thừa a) Nhiệt động thiết bị điện thải Q1 Ở ta tính lượng nhiệt thừa máy tính xách tay thải Q1 = n.N1.K tt = 5.250.0,8 = 1000W = kW b) Nhiệt đèn thải Q2 Q2 = n.N hq = 10.40 = 400W = 0, kW c) Nhiệt người thải Q3 Q3 = n.q.10−3 = 10.130.10−3 = 1,3 kW d) Nhiệt sản phẩm mang vào Q4 = e) Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5 = f) Nhiệt xạ mặt trời vào phòng Q6 = 1,2KW g) Nhiệt không khí lọt vào phòng Q7 = 0,1QT h) Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 = 0,5 KW Tổng Nhiệt Thừa QT = 1+ 0,4 + 1,3 + + + 1,2 + 0,1QT + 0,5 QT = 4,89KW 2) Lưu lượng hệ thống, gió tươi, gió hồi  Lưu lượng gió hệ thống Lưu lượng gió hệ thống lưu lượng để thải nhiệt thừa tỏa phòng  QT = G ( IT − IV ) = G (58, 48 − 50,586) = 7,894G Suy ra: G = 0,62 kg/s  Lưu lượng gió tươi, gió hồi Lượng gió tươi Gt = 10.25 = 250 m3/h = 0,069 m3/s = 0,083 kg/s Lượng gió tươi với lượng gió thải từ phòng, nên ta có: G = Gt + Gh => Gh = Ght - Gt = 0,62 – 0,083 = 0,537 kg/s 3) Năng suất dàn lạnhvà chọn model máy a) Năng suất dàn lạnh Ta xác định điểm hòa trộn.Gọi điểm H điểm hòa trộn không khí phòng lượng gió tươi IH = IN dH = dN Gt G 0,083 0,537 + IT h = 94,59 + 58,48 = 63,3 kJ / kg G G 0,62 0,62 Gt G 0,083 0,537 + dT h = 0,0244 + 0,0127 = 0,0143 kg / kgkk G G 0,62 0,62 tH = tN Gt G 0,083 0,537 + tT h = 32 + 26 = 26,8030 C G G 0,62 0,62 Suy suất dàn lạnh: Q0 = G ( I H − IV ) = 0,62.(63,3 − 50,586) = 7.88 kW b) Chọn model máy Ta có Q = 7,88KW lưu lượng gió G = 0,62 kg/s =0,52 m /s = 1102 CFM Tra catalogue hãng Carrier Ta chọn máy 42CED012, máy có công suất 8,27KW lưu lượng gió qua FCU 1200CFM 4) Lưu lượng gió qua dàn lạnh, kích thước ống gió, cách nhiệt ống gió, hệ thống van kết nối dàn lạnh, nhiệm vụ van a) Lưu lượng gió qua dàn lạnh Lưu lượng gió qua dàn lạnh lưu lượng gió sau chọn máy G = 1200 CFM = 0,57 m /s b) Kích thước ống gió - Chọn miệng thổi, miệng thổi có lưu lượng 0,19 m3/s - Chọn vận tốc qua miệng thổi 2,5m/s => Diện tích miệng thổi: A= 0,19/2,5 = 0,076 - chọn miệng thổi 300x300 -Chọn vận tốc qua ống gió 4m/s tương ứng với lưu lượng 0,19m3/s Đường kính ống gió tròn: d = 0,19.4 = 250 4.π -Chọn vận tốc qua ống với ứng với lưu lượng 0,19m3/s 4m/s Diện tích ống gió: A1 = 0,19/4 = 0,0475 => kích thước ống gió 250x200 -Chọn vận tốc qua ống với ứng với lưu lượng 0,19x2 = 0,38 m3/s 4,5m/s Diện tích ống gió: A1 = 0,38/4,5 = 0,084 => kích thước ống gió 300x300 Chọn vận tốc qua ống gió ứng với lưu lượng 0,57 m3/s 5m/s Diện tích ống gió: A2 = 0,57/5 = 0,114 => kích thước ống gió 350x350 c) Cách nhiệt ống gió Vật liệu cách nhiệt ống gió thủy tinh có λcn = 0,055 W / m.k -Nhiệt độ không khí chuyển động ống tv = 18,320C λ = 2,58.10−2W / m.k ; υ = 14,91.10−6 m / s ; Pr = 0,703 -nhiệt độ không khí ống tN = 320C Vì tính cách nhiệt cho ống ta phải tính để nhiệt ko tổn thất bên ngoài.Nên nhiệt độ bề mặt cách nhiệt phía bên ống tw2 = tN (Lưu ý: Ở ta dùng phương pháp hồi trần nên nhiệt độ bề mặt cách nhiệt bên nhiệt độ gió hồi, ta cho nhiệt độ trời luôn.)  Đoạn A-B Vận tốc chuyển động ống 5m/s, đường kính tương đương d1 ≈ 395mm Re1 = ω.d1 5.0,395 = = 132461, 44 >104 −6 υ 14,91.10 Nu1 = 0,018Re10.8 = 0,018.132461, 440,8 = 225, λ 225, 4.2,58.10−2 α1 = Nu1 = = 14,72W / m K d1 0,395 Cho nhiệt độ bề mặt ống phía tw1 = 200C q = α1 ( 20 − 18,32 ) = 14,72.1,68 = 24,73W q= t w1 − t w 32 − 20 = = 24,73 ⇒ δ cn = 0,03m δ cn δ cn λcn 0,055  Trên đoạn ống B-C, C-D chiều dày thay đổi, chọn chiều dày lớp cách nhiệt cho toàn đoạn ống d) Hệ thống van kết nối dàn lạnh Đầu vào: Co nối chống rung, Get van, y lọc Đầu ra: Co nối chống rung, van cân bằng,van điện từ ngã, Get van e) Nhiệm vụ van • Co nối chống rung: máy hoạt động gây nên tiếng ồn, mặt khác làm giảm rung động chuyển động nước đường ống đầu vào thiết bị • get van: dùng để chặn khóa cách li FCU thiết bị khỏi hệ thống tiến hành thay bảo dưỡng, sửa chữa FCU thiết bị • Y lọc: Dùng để đóng mở điều chỉnh lưu lượng • Van cân bằng: Cân dòng chảy, cân áp suất đường ống nước.vì đường ống vận tốc nước vào đường ống vào thiết bị khác nhau,nếu công suất làm lạnh khác nhau.nên việc gắnvan cân trước thiết bị nhằm cân lượng nước vào thiết bị • Van điện từ ngã ? 5) Lượng nước ngưng tụ từ không khí, đường kính, cách nhiệt a) Lượng nước ngưng W =G(dH – dV) =0,684.(0,0143 – 0,0127) = 0,001kg/s b) Đường kính ống nước ngưng Chọn vận tốc nước ngưng đường ống m/s d= 4.m 4.0,001 = = 0,023m π v 3,14.2.1, c) Cách nhiệt Nước ngưng tạo lượng nước không khí sau làm lạnh tách bề mặt trao đổi nhiệt, ta coi nhiệt độ nước ngưng với nhiệt độ không khí sau dàn lạnh tn =18,320C Nhiệt độ bên lớp cách nhiệt coi nhiệt độ môi trường =320C λ = 59, 48.10 −2W / m.K ; υ = 1,0564.10−6 m2 / s ; Pr f = 7, 44 ; PrW = 7,02 Re1 = ω.d1 2.0,023 = = 43544 >104 −6 υ 1,0564.10 0,25 Nu1 = 0,021Re Pr 0.8 0,43 f  Pr f   ÷  PrW  0,25 = 0,021.43544 7, 44 0,8 0,43  7.44   7,02 ÷   = 260 α1 = Nu1 λ 260.59, 48.10−2 = = 6723,8W / m K d1 0,023 Cho nhiệt độ bề mặt ống phía tw1 = 200C q = α1 ( 20 − 18,32 ) = 6723,8.1,68 = 11296W q= t w1 − t w 32 − 20 = = 11296 ⇒ δ cn = 0,16.10−3 m δ cn δ cn λcn 0,15 Ở đây, vật liệu cách nhiệt nên ta chọn số ngẫu nhiên λcn = 0,15 W / m.k ... đường ống vào thi t bị khác nhau,nếu công suất làm lạnh khác nhau.nên việc gắnvan cân trước thi t bị nhằm cân lượng nước vào thi t bị • Van điện từ ngã ? 5) Lượng nước ngưng tụ từ không khí, đường... tinh có λcn = 0,055 W / m.k -Nhiệt độ không khí chuyển động ống tv = 18,320C λ = 2,58.10−2W / m.k ; υ = 14,91.10−6 m / s ; Pr = 0,703 -nhiệt độ không khí ống tN = 320C Vì tính cách nhiệt cho... nước đường ống đầu vào thi t bị • get van: dùng để chặn khóa cách li FCU thi t bị khỏi hệ thống tiến hành thay bảo dưỡng, sửa chữa FCU thi t bị • Y lọc: Dùng để đóng mở điều chỉnh lưu lượng •