Ky thuat nhiet

Chơng 1: Đại cơng kỹ thuật nhiệt Đ2.1 Những khái niệm Máy nhiệt máy lạnh Máy nhiệt thiết bị sử dụng nhiệt để biến đổi thành công Ví dụ: Động đốt sử dụng nhiệt xăng, dầu cháy toả để biến thành công, công dùng để chạy xe máy máy, ô tô, tàu thuỷ Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiệt nhiên liệu cháy toả để biến thành công tuốc bin, công dùng để chạy máy phát điện để sản xuất điện Máy lạnh thiết bị tiêu thụ lợng (công) để làm lạnh tức đa nhiệt từ môi trờng có nhiệt độ thấp (tủ lạnh, kho lạnh, phòng điều hoà.) thải vào môi trờng để trì nhiệt độ thấp tủ lạnh, kho lạnh, phòng điều hoà Chất môi giới chất tải nhiệt a Chất môi giới: Để thực trình biến đổi nhiệt thành công máy nhiệt trình làm lạnh máy lạnh ngời ta luôn phải sử dụng chất trung gian gọi chất môi giới ví dụ: Trong động đốt chất môi giới chất khí tạo hành cháy nhiên liệu (khói), máy nớc chất môi giới nớc Trong máy lạnh chất môi giới hợp chất hữu nh Frêôn: R12, R22, R134a, NH3 Chất môi giới thờng dùng khí, lỏng Chất khí chất mà trạng thái xa thể lỏng Trong trình hoạt động chất môi giới dạng khí chuyển pha có nghĩa luôn thể khí Ví dụ: Chất môi giới động đốt chất khí, từ lúc hút vào máy đến lúc xả dạng khí Hơi chất giống thể khí nhng tồn gần thể lỏng nên trình hoạt động thiết bị có lúc chuyển thành thể lỏng ví dụ: Môi chất lạnh máy lạnh lúc vào khỏi máy nén hơi, qua giàn ngng ngng tụ lại thành thể lỏng sau qua van tiết lu phần hoá qua giàn bay toàn môi chất chuyển thành Về công dụng chất môi giới chia hai loại: chất môi giới sinh công làm việc máy nhiệt Chất môi giới sinh công dạng khí Chất môi giới sinh công làm việc nhiệt độ cao, hàng trăm độ đến hàng nghìn độ Chất môi giới làm lạnh làm việc máy lạnh (ngời ta gọi tác nhân lạnh) Chất môi giới làm lạnh khí Chất môi giới làm lạnh (môi chất lạnh) làm việc nhiệt độ thấp phạm vi từ trăm độ ( 0C) Phần lớn máy lạnh dùng môi chất dạng nh Amoniac (NH3) loại Frêôn R12, R22, R134a, R11, R13 Các thông số trạng thái chất môi giới Trong máy nhiệt hay máy lạnh chất môi giới luôn thay đổi trạng thái, để xác định trạng thái chất môi giới ngời ta dùng đại lợng gọi thông số trạng thái Ví dụ: Để xác định thông số chất khí chứa bình ta dùng thông số nhiệt độ khí áp suất khí Để xác định trạng thái cần biệt thông số độc lập ví dụ nhiệt độ áp suất hay áp suất thể tích riêng a Nhiệt độ tuyệt đối Nhiệt độ tuyệt đối ký hiệu T đơn vị đo 0K (Kenvin) Nhiệt độ phụ thuộc vào mức độ chuyển động hỗn loạn phần tử cấu tạo nên vật chất (phân tử, nguyên tử, điện tử) Nên phần tử không chuyển động nhiệt độ tuyệt đối không T = Hiện ngời ta cha làm lạnh đợc đến không độ tuyệt đối Các phần tử vật chất chuyển động mạnh nhiệt độ cao Để đo nhiệt độ ngời ta dùng nhiều thang nhiệt độ khác nh nhiệt độ bách phân ký hiệu t đơn vị 0C Thang nhiệt độ lấy gốc 00C nhiệt độ nớc đá tan áp suất khí 1000C nhiệt độ sôi nớc nguyên chất áp suất khí Về trị số 10C = 10K ta có quan hệ: T = t + 273 0K Ngoài ngời ta dùng thang nhiệt độ 0F thang nhiệt độ lấy gốc không 320C trị số 10F 0,670C Để đo nhiệt độ ngời ta dùng dụng cụ gọi nhiệt kế Có nhiều loại nhiệt kế Loại nhiệt kế đơn giản loại nhiệt kế đo nhiệt độ nhờ giãn nở chất lỏng theo nhiệt độ nh: Nhiệt kế thuỷ ngân, nhiệt kế Rợu Cặp nhiệt loại nhiệt kế đo nhiệt độ dựa vào nguyên lý hiệu ứng nhiệt điện, nhiệt kế điện trở đo nhiệt độ dựa vào nguyên lý thay đổi điện trở số chất theo nhiệt độ Nhiệt kế kiểu áp kế đo nhiệt độ cách đo áp suất bão hoà chất lỏng, hoả quang nhiệt kế đo nhiệt độ cách đo xạ nhiệt nguồn phát nhiệt nh lửa, khói Nhiệt kế thuỷ ngân loại nhiệt kế đơn giản nhất, dễ sử dụng nhng có nhợc điểm đo đợc chỗ không đa tín hiệu xa đợc phạm vi nhiệt độ hạn chế < 6000C Ngoài có nhợc điểm dễ vỡ làm thuỷ tinh Cặp nhiệt loại nhiệt kế có nhiều u điểm nh phạm vi đo rộng từ âm hàng chục độ đến 1600 0C Có thể truyền tín hiệu xa dùng kim thị hay hiệu số độ xác cao, nhợc điểm loại giá thành cao Nhiệt kế kiểu áp kế truyền tín hiệu xa, nhng cồng kềnh độ xác không cao Hoả quang nhiệt kế dùng để đo nhiệt độ cao mà loại khác không đo đợc nh lửa, kim loại lỏng nhiệt độ > 20000C b áp suất tuyệt đối áp suất thông số trạng thái có chất lỏng hay khí áp suất lực tác dụng chất lỏng hay khí lên đơn vị diện tích thành bình chứa áp suất ký hiệu p đơn vị đo N/m2 (còn gọi pascan) Ngoài dùng nhiều đơn vị đo khác là: Bar: ta có bar = 105/m2 = 750mmHg at (At mốt phe) 1at = 0,981 bar mmHg: ta có at = 735,6 mmHg mmH2O: ta có 1mmH2O = 9,81 N/m2 10mH2O = at Để đo áp suất sảy trờng hợp - Nếu áp suất môi trờng cần đo p > pkt (pkt áp suất khí trời bên ngoài) Trờng hợp ta dùng dụng cụ đo gọi áp kế (hay manômét) trị số manômét đo đợc áp suất d pt Muốn xác định áp suất tuyệt đối p ta phải dùng công thức p = pt + pkt - Nếu áp suất môi trờng cần đo p < pkt Trờng hợp ta nói môi trờng có chân không ta dùng chân không kế để đo Số chân không kế độ chân không pCK Muốn biết áp suất tuyệt đối ta phải dùng công thức tính: p = pkt - pck Nh ta thấy thực tế dụng cụ đo áp suất tuyệt đối mà có dụng cụ đo áp kế (đo áp suất d) chân không kế (đo độ chân không) nh trình bày Sau đo ta phải dùng công thức thích hợp để xác định áp suất tuyệt đối áp suất khí trời trị số không đổi thờng lấy 745 mmHg 750 mmHg c Thể tích riêng Thể tích riêng ký hiệu v = V m /kg G v thể tích đo m3, G khối lợng đo kg Khối lợng riêng S = [kg/m3] V Trọng lợng riêng = P [kg/m3] P trọng lợng vật V thể Ba thông số v, S không độc lập với d Nội Nội năng lợng chứa bên vật thể Nội ký hiệu U đơn vị đo KJ/kg Nếu có G kg vật thể ta có U = u G KJ Có thể tính nội theo công thức sau (đối với chất khí) u = C vT Cv nhiệt dung riêng đẳng tích e Thế áp suất Chất khí hay lỏng luôn có áp suất tác dụng lên thành bình chứa Nếu áp suất lớn áp suất bên p kt có xu đẩy thành bình để thoát Nếu áp suất nhỏ áp suất bên (pkt) môi trờng có su dẩy bình để thâm nhập vào Nh áp suất chất lỏng hay khí so với môi trờng bên ngoài, gọi áp suất Ký hiệu n đ đơn vị đo KJ/kg Ngời ta chứng minh đợc rằng: nđ = (pv) = p2v2 - p1v1 f Entanpi Entanpi tổng nội lợng đẩy Entanpi ký hiệu i đo đơn vị KJ/kg ta có i = v + pv (KJ/kg) Ta xác định entanpi công thức sau (đối với chất khí) i = CpT đây: Cp nhiệt dung riêng đẳng áp Nhiệt dung riêng a Định nghĩa nhiệt dung riêng Nhiệt dung riêng nhiệt lợng cần thiết để làm thay đổi nhiệt độ đơn vị vật thể 0C theo trình định b Các loại nhiệt dung riêng Căn đơn vị đo có loại nhiệt dung riêng - Nhiệt dung riêng khối lợng: C [KJ/KgK] - Nhiệt dung riêng thể tích: C [KJ/m3ttK] - Nhiệt dung riêng mol: Cà [KJ/KmolK] Căn trình ta có - Nhiệt dung riêng đẳng tích: Ký hiệu Cv - Nhiệt dung riêng đẳng áp: Ký hiệu Cp - Nhiệt dung riêng trình Cn c Tính nhiệt theo nhiệt dung riêng Biết nhiệt dung riêng trình ta tính nhiệt theo công thức: Q = C.G.T = C.G (T2 - T1) KJ Trong đó: C nhiệt dung riêng trình G khối lợng chất môi giới tham gia vào trình T1, T2 nhiệt độ đầu cuối trình Ví dụ: Nung nóng 10kg không khí bình kín (đẳng tích) từ nhiệt độ 200C đến nhiệt độ 1200C, cần cung cấp nhiệt lợng là: Q = Cv G (T2 - T1) Cv nhiệt dung riêng trình đẳng tích C v = 4,72 KJ/KgK Q = 0,72.10.(120 - 20) = 720 KJ Năng lợng, nhiệt công a Năng lợng Năng lợng tồn dới nhiều dạng khác biến đổi từ dạng sang dạng khác đợc bảo toàn Các dạng lợng nh năng, điện năng, hóa năng, nhiệt Chúng biến đổi từ dạng sang dạng khác ví dụ: Hóa nhiên liệu biến đổi thành nhiệt năng, nhiệt biến đổi thành công (cơ năng), biến đổi thành điện máy phát điện, ngợc lại động điện, điện lại biến đổi thành Năng lợng đo đơn vị KJ hay KJ/Kg b Nhiệt Nhiệt đại lợng để đo biến đổi lợng trình Ví dụ trình nung nóng không khí bình kín cần nhận nhiệt lợng QvKJ, nhng ta nung nóng lợng không khí nh khoảng nhiệt độ điều kiện bình hở thông với khí trời (áp suất không đổi) cần nhiệt lợng Qp > Qv KJ Nh nhiệt phụ thuộc vào trình b Công Cũng giống nh nhiệt, công đại lợng dùng để đo biến đổi lợng trình định Một trình đồng thời thực công trao đổi nhiệt Ví dụ xi lanh có pít tông chứa lợng khí định, ta nung nóng xilanh tức cấp cho nhiệt Q khí xi lanh giãn nở sinh công L đẩy pít tông từ vị trí đến vị trí Khi ta nén chất khí xi lanh tiêu tốn công L đồng thời khí bị nén tỏa nhiệt Q vào môi trờng Quá trình nén thực cách khác (vừa nén vừa làm mát để nhiệt độ không đổi - đẳng nhiệt), nén điều kiện xi lanh bọc cách nhiẹt tuyệt đối (đoạn nhiệt) hay vừa nén vừa làm mát mà nhiệt độ khí thay đổi (đa biến), công nhiệt khác Nén đẳng nhiệt tốn công nén đoạn nhiệt tốn công nhiều Đ1.2 Các trình nhiệt động Trong máy nhiệt, máy lạnh hay thực tế kỹ thuật ta thờng gặp chất môi giới hoạt động theo trình định ví dụ nung nóng hay làm lạnh khí, bình kín (đẳng tích) Nung nóng hay làm lạnh khí áp suát không đổi (đẳng áp), hơinớc giãn nở tuốc bin bọc cách nhiệt (giãn nở đoạn nhiệt) Các trình trình nhiệt động Các trình nhiệt động chất khí a Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng tích xảy điều kiện thể tích không đổi Ví dụ: Nung nóng chất khí bình kín trình cấp nhiệt đẳng tích Các bình chứa khí nh O2, không khí để trời nắng bị nung nóng bình đợc cấp nhiệt đẳng tích Nếu để chúng qua đêm trời lạnh trình khí nhả nhiệt đẳng tích Trong trình đẳng tích nhiệt độ áp suất tỷ lệ với tức là: T2 p2 = T1 p1 T1 p1 nhiệt độ áp suất lúc đầu T2 p2 nhiệt độ áp suất sau nung nóng làm lạnh Nhiệt cung cấp nhả khí Q = G Cv (T2 - T1) KJ G khối lợng khí Cv nhiệt dung riêng đẳng tích 10 Đ2.3 tính toán sơ hệ thống điều hòa không khí Xác định thông số tính toán nhà Thông số tính toán không khí nhà bao gồm nhiệt độ tT đọ ẩm tơng đối T Việc chọn thông số phụ thuộc vào mùa năm Khi không gian phòng điều hòa tiếp xúc với không khí trời qua vách ngăn, không qua phòng đệm có điều hòa (nh hành lang), việc chọn thông số tính toán nhà nh sau: Mùa nóng: Độ ẩm tơng đối Nhiệt độ T = 35 - 70% tT = 28 - 300C (khi nhiệt độ trời t T > 360C) tT = 24 - 270C (khi nhiệt độ trời t N < 360C) Mùa lạnh Độ ẩm tơng đối Nhiệt độ T = 40 - 70% tT = 22 - 240C Xác định thông số tính toán trời Thông số tính toán không khí trời bao gồm nhiệt độ tN độ ẩm tơng đối N Việc chọn thông số phụ thuộc mùa cấp điều hòa Hệ thống điều hòa cấp Mùa nóng tN = tmax, N = tmax) Mùa lạnh tN = t, N = tmin) Hệ thống điều hòa cấp Mùa nóng tN = 0,5 (tmax+ tmax ) N = 0,5 (tmax + ( t max) ) Mùa lạnh tN = 0,5 (tmin+ tmin ) N = 0,5 (tmin + ( t min) ) Hệ thống điều hòa cấp 41 Mùa nóng tN = tmax t max Mùa lạnh tN = tmin t đây: tmax, tmin nhiệt độ lớn nhất, nhỏ đo đợc ngày (lúc đến chiều) ngày năm (tmax); (tmin) độ ẩm đo đợc lúc với tmax, tmin năm, tmax , tmin nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất, tháng lạnh năm t max , t độ ẩm trung bình tháng nóng tháng lạnh năm Khi phòng đệm nên chọn chênh lệch nhiệt độ nhà trời t = tN - tT = ữ 80C Xác định suất lạnh máy điều hòa Khí thải T Q0 Không khí M V Máy lạnh Phòng điều hoà QT QKL QN H - Sơ đồ điều hoà tuần hoàn cấp Thành lập cân nhiệt cho hệ thống ta đợc: Q0 = QT + QN + QKT + QKL = Q = Qh + Qa Q0 suất lạnh máy lạnh QT nhiệt sinh từ phòng điều hòa ngời thiết bị tỏa QN nhiệt truyền từ bên vào phòng xạ mặt trời, trao đổi nhiệt đối lu (qua cửa, tờng xung quanh, nền, trần) 42 QKT nhiệt đa vào gió (không khí tơi) đa vào phòng QKL nhiệt đa vào phòng không khí lọt vào Lập cân nhiệt cho phòng điều hòa ta có phơng QN1 trình (GKL + G) IT G IV Phòng điều hoà QN2 QN3 QT Các thành phần nhiệt ngời tỏa ra, không khí mới, không khí lọt vào bao gồm phần nhiệt ẩn vào nhiệt Ta có bảng cân sau Các thành phần nhiệt Nhiệt truyền từ trời Nhiệt Nhiệt Nhiệt tổng hiệu ẩn QN vào Do xạ mặt trời QN1 QN1h Do trao đổi nhiệt đối lu QN2 QN2h Do không khí lọt vào QN3 QN3h QN3a Do không khí vào QN4 QN4h QN4a Do ngời tỏa QT1 QT1h QT1a Do thiết bị tỏa QT2 QT2h QT2a Q Qn Qa Nhiệt sinh từ bên QT phòng Tổng cộng Q Nhiệt máy lạnh lấy khỏi Q0 phòng điều hòa (năng suất lạnh máy) 43 Trên đồ thị I - d điểm T không khí điểm N không khí trạng thái nhà trạng thái trời, điểm M điểm hỗn hợp, điểm V trạng thái không khí sau xử lý thổi vào phòng G Iv + QT + QN1 + QN2 + QN3 = (GKL + G)IT Khí lọt GKL = G G Iv + QT + QN1 + QN2 + QN3 = (1+ )GKLIT QT + QN1 + QN2 + QN3 = G[(1+ )IT - Iv] Từ ta tính đợc lợng không khí tuần hoàn G= QT + QN1 + QN2 + QN3 kg/s ( 1+ ) I T I v Từ = GKL tỷ lệ không khí lọt vào phòng điều G hòa 44 Chơng Các thiết bị hệ thống điều hòa không khí Đ3.1 máy lạnh Nhiệm vụ cấu tạo máy lạnh Nhiệm vụ máy lạnh hệ thống điều hòa không khí làm lạnh không khí đến nhiệt độ định theo yêu cầu phòng điều hòa khử ẩm không khí để giảm độ chứa Máy lạnh đợc sử dụng hệ thống điều hòa thờng dùng loại máy lạnh dùng máynén Trong hệ thống điều hòa không khí cục máy lạnh quạt gió giải nhiệt dàn ngng quạt gió dàn lạnh đợc chế tạo đồng gọi máy điều hòa nhiệt độ Máy lạnh dùng hệ thống điều hòa nh máy lạnh khác bao gồm phận sau: máy nén, dàn ngng tụ, phận tiết lu, dành lanh, thiết bị chi tiết phụ khác nh: phin sấy, phin lọc, bẫy dầu, bình chứa cao áp, bình tách dầu, van: van chặn, van chiều, van an toàn, phận điện đo lờng điều khiển Máy nén a nhiệm vụ máy nén - Máy nén pitông Trong máy lạnh máy nén thiết bị quan trọng Máy nén có nhiệm vụ nén môi chất lạnh từ áp suất thấp dàn bay p0 lên áp suất cao bình ngng pK đẩy môi chất lu thông hệ thống với lu lợng phù hợp với suất lạnh máy 45 b Các kiểu máy nén lạnh Khi pít tong chuyển động từ trái qua phải hút vào xi lanh lợng môi chất qua van nạp Khi pít tông chuyển động ngợc lại từ phải sang trái van đống, xi lanh đợc nén đến áp suất định van xả mở đợc dồn qua van xả vào đờng ống xả Ưu điểm loại máy nén cấu tạo, công nghệ chế tạo đơn giản, tỷ số nén cao Nhợc điểm có nhiều chi tiết ma sát dễ mài mòn, cần có cấu biến đỏi chuyển động quay động thành chuyển động tịnh tiến - Máy nén rô to cánh trợt Rô to hình trụ đặc rô to có rãnh hớng tâm đặt cánh hình chữ trợt đợc theo hớng tâm Ro to đặt lệch tâm Stato Các cánh luôn tỳ sát vào thành stato Khi ro to quay lực ly tâm làm cánh văng luôn áp sát vào thành stato Do đặt lệch tâm với stato nên quay tạo nên khoang chứa khí lớn dần nửa vòng tròn dới nhỏ dần nửa trên, nửa dới hút vào nửa nén đẩy vào ống xả Ưu điểm loại máy nén đơn giản chi tiết, nối trực tiếp với đọng Nhợc điểm chế tạo khó, bôi trơn khó khăn - Máy nén rô to lăn 46 Stato hình trụ đứng yên Ro to đặt lệch tâm quay lăn bề mặt stato Có trợt ngăn cách chia không gian stato ro to thành khoang Khoang hút tích lớn dần khoang đẩy tích nhỏ dần Máy nén ro to cánh trợt máy nén ro to lăn đợc dùng loại máy lạnh hay điều hòa nhỏ tỷ số nén đạt đến - Máy nén trục vít Máy gồm hai trục vít quay ăn khớp với chúng có khe hở cho môi chất qua Thể tích khe hở giảm từ đầu trục tới cuối trục nên bị nén Để nén môi chất ngời ta dùng dầu bôi trơn vừa bôi trơn vừa làm mát Máy nén trục vít van hút đẩy nên hiệu suất thể tích cao tỷ số nén đạt 20 Máy nén trục vít chạy êm tuổi thọ cao nhng chế tạo khó - Máy nén ly tâm Máy làm việc theo nguyên lý ly tâm Ro to có gắn nhiều cánh có chiều cong thích hợp Khi ro to quay nằm không gian cánh quay theo tạo nên lực ly tâm làm cho văn bị nén Máy nén ly tâm dùng cho máy điều hòa nhiệt độ vừa lớn (tỷ số nén loại máy nén nhỏ nhng lu lợng lớn) - Máy nén hớng trục Máy nén làm việc theo nguyên lý cánh đẩy Cánh máy nén gắn rô to tạo thành tầng giống nh cánh tuốc bin rô to quay cánh đẩy chuyển động với tốc độ lớn vào hệ thống cánh tĩnh (ống tăng áp) để giảm động 47 làm tang áp suất Máy nén hớng trục có áp suất nhỏ, lu lợng lớn dùng cho hệ thống điều hòa lớn Thiết bị ngng tụ (dàn ngng, bình ngng) Nhiệm vụ thiết bị ngng tụ làm cho môi chất thải nhiệt QK cho môi trờng bên ngòai ngng tụ thành môi chất lỏng điều kiện đẳng áp Để làm mát cho thiết bị ngng tụ dùng không khí hay nớc a Dàn ngng làm mát không khí Các máy điều hòa nhiệt độ loại nhỏ vừa (máy điều hòa khối, máy điều hòa mảng, máy điều hòa dạng tủ) ngời ta dùng không khí để làm mát bình ngng Hơi môi chất chuyển động bên dàn ống đặt song song hai đầu nối với ống góp - không khí đợc quạt gió thỏi ngang qua vuông góc với ống Để tăng cờng truyền nhiệt bên ống có gắn cánh tản nhiệt cánh đồng nhôm mỏng lồng vào ống số lợng khoảng 300 - 600 cánh mét ống Độ chênh lệch nhiệt độ không khí môi chất 150C b Bình ngng làm mát nớc Loại bình ngng dùng nớc để làm mát Nớc lạnh chảy ống nhỏ đờng kính 15,8mm 19mm Hơi môi chất ngng tụ bên ống (hình.) dùng làm mát bình ngng thiết bị nhỏ gọn nớc truyền nhiệt tốt không khí nhng càn tiêu thụ lợng nớc lớn Nớc sau làm mát bị nóng lên cần qua thiết bị giải nhiệt để thải nhiệt vào không khí làm cho nhiệt độ hạ xuống sau đợc sử dụng lại để làm mát, nớc tuần hoàn theo đờng khép kén nên cần bổ xung lợng hao hụt bay 48 Dàn bốc Trong hệ thống điều hòa không khí trực tiếp dàn bốc dùng để lmà lạnh không khí (đồng thời tách ẩm) sau không khí đợc thổi vào phòng điều hòa Trong hệ thống điều hòa không khí gián tiếp, dàn bốc dùng để làm lạnh nớc để sản xuất nớc lạnh cung cấp cho AHU, FCU hay buồng phun a Dàn bốc dùng làm lạnh không khí máy điều hòa cửa sổ, máy điều hòa mảng, máy điều hòa dạng tủ, máy điều hòa VRV, dàn bốc đặt phòng điều hòa, hệ thống điều hòa trung tâm hay nguyên cụm dàn bốc đặt phòng điều hòa Dàn bốc thiết bị trao đổi nhiệt (hình ) môi chất lạnh chuyển động ống hóa đẳng áp, không khí nóng chuyển động bên vuông góc với thành ống Bên ống có gắn cánh để tăng cờng truyền nhiệt Không khí chuyển động nhờ quạt gió đặt trực tiếp trớc dàn đờng ống gió nối với dàn Một máy điều hòa có hay nhiều dàn bốc b Bình bốc dùng để làm lạnh nớc Trong hệ thống điều hòa không khí kiểu gián tiếp ngời ta sử dụng bình bốc làm lạnh nớc (máy sản xuất nớc lạnh water chiller) Cấu tạo bình bốc để làm lạnh nớc đợc biểu diễn hình Hơi môi chất hóa đẳng áp ống, nớc chuyển động không gian bên óng Để tránh nớc đóng băng nhiệt độ sôi môi chất phải lớn 00C, nhiệt độ nớc phải lớn 30C đầu khỏi thiết bị 49 Bình bốc có loại cho môi chất sôi bên ống làm cánh phía frêôn frêon có hệ số trao đổi nhiệt thấp nớc ống sử dụng cho thiết bị ống đồng (nếu freon) đờng kính 13 - 25mm (thờng chọn 16 19mm) Thiết bị tiết lu a.Nhiệm vụ van tiết lu - Hạ áp suất môi chất từ áp suất bình ngng pk xuống áp suất bình bốc p - Cung cấp cho dàn bay đủ lu lợng phù hợp với suất lạnh - Duy trì áp suất bốc ổn định dàn bốc b Vị trí lắp đặt Bộ phận tiết lu đợc bố trí giàn ngng dàn bốc hơi, theo chiều chuyển động môi chất vị trí chúng nh sau: Dàn ngng phin lọc, phin sấy, van điện từ, van tiết lu, dàn bốc c Phân loại Có loại thiết bị tiết lu - Van tiết lu điều chỉnh tay - Van tiết lu tự động nhờ nhiệt hút máy nén (van tiết lu nhiệt) - ống mao (cáp phun) dùng cho máy điều hòa nhỏ Loại không điều chỉnh đợc ống mao làm đồng có đờng kính 0,8; 0,82; 0,85mm (của Liên Xô cũ) 0,79; 0,91; 1,07; 1,11; 1,12; 1,22; 1,4; 1,63; 1,78; 1,9; 2,03; 2,16; 2,29 mm (nhập Mỹ) Các thiết bị phụ 50 a Phin sấy Phin sấy thiết bị dùng để hút nớc lẫn môi chất lạnh máy điều hòa làm việc với nhiệt độ môi chất lớn 00C không cần dùng phin sấy B Phin lọc Dùng để lọc bụi bẩn khỏi môi chất lạnh nguyên tắc lọc dùng lới, máy điều hòa nhiệt độ có nhiệt độ bay lớn 00C không dùng phin lọc c Bính chứa Các máy lạnh dùng ống mao bình chứa nhng máy lạnh dùng van tiết lu cần bình chứa Nhiệm vụ bình chứa dự trữ môi chất lỏng phụ tải thay đổi d Bẫy dầu Khi dàn bay đặt thấp máy nén đờng ống hút có đoạn ống lên cần phải đặt bẫy dầu Nh biết môi chất R22 hòa tan dầu bôi trơn nhng không hoàn toàn nhiệt độ thấp hệ thống lạnh dùng R22 có bình tách dầu nhng bình tách dầu không thu hồi không thu hồi hoàn toàn dầu bôi trơn nên dòng R22 lẫn dầu đoạn đờng ống hớng lên đờng ống hút tốc độ môi chất phải lớn 5m/s dầu bôi trơn bị theo Khi vận hành với phụ tải thấp suất lạnh giảm nên lu lợng môi chất giảm dẫn đến việc giảm tốc độ môi chất không thoả mãn điều kiện trên, dầu bị theo máy nén nên máy nén thiếu dầu Để khắc phục ta dùng bẫy dầu (hình ) ngời ta lắp thêm đoạn ống B có đờng kính lớn ống A phía dới bầu chữ U 51 (gọi bẫy dầu) Phía ống B cong lên để dầu từ ống không quay B Khi vận hành với phụ tải lớn 100% ngời ta thiết kế cho tốc độ qua ống A B Wa Wb lớn 5m/s dầu bị theo vào máy nén Khi vận hành với phụ tải thấp tốc độ Wa Wb nhỏ 5m/s nên dầu không theo dòng đợc mà đọng lại bẫy dầu làm tắc đờng ống B không qua B mà qua A nên tốc độ lớn 5m/s dầu bị theo vào máy nén Khi phụ tải tăng đến 100% dầu bị theo vào máy nén e Van chiều van chiều đợc lắp đờng ống dẩy máy nén bình ngng để chặn không cho dòng môi chất lạnh ngợc lại máy ngừng hoạt động không máy ngừng hoạt động môi chất lỏng chảy ngợc vào máy nén f Van an toàn Van an toàn đợc lắp nơi áp suất cao chứa nhiều môi chất nh bình ngng, bình chứa cao áp nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị hoạt động Khi áp suất cao mức cho phép với R22 áp suất cao ống đẩy 18bar, đờng ống hút 12bar vợt khỏi trị số van mở xả môi chất lạnh vào khí g Bình chứa Bình chứa có nhiệm vụ chứa lỏng từ bình ngng tụ để bề mặt trao đổi nhiệt không ngập lỏng, dự trữ lỏng phụ tải thay đổi cấp đủ lỏng cho van tiết lu trữ lỏng 52 dừng máy Máy điều hòa nhỏ dàng ngng có sẵn không gian chứa lỏng nên không cần bình chứa h Bình tách dầu Máy nén làm việc cần bôi trơn Trong trình hoạt động dầu bị lẫn vào môi chất lạnh Khi môi chất chuyển động môi chất không hoà tan dầu nh NH3 hòa tan hạn chế nh R22 dầu đọng lại bề mặt dàn ngng, dàn bốc làm giản truyền nhiệt Vì cần có bình tách đầu để tách dầu khỏi môi chất quay máy nén Bình tách dầu đặt máy nén dàn ngng đờng ống cho dầu hồi máy nén cách thuận lợi 3.2 Các thiết bị trao đổi nhiệt: ahu, fcu buồng phun Nguyên lý hoạt động AHU FCU AHU FCU thiết bị trao đổi nhiệt sử dụng nớc lạnh để làm mát không khí Nớc lạnh chảy bên ống đồng có đờng kính 13 đến 16mm, bên ống có cánh nhôm, không khí chuyển động cắt ngang bên ống Sự khác AHU FCU chỗ AHU đặt bên phòng điều hòa cần hệ thống dẫn phân phối không khí vào phòng điều hòa đặt bên nên lấy gió tơi hòa trộn với gió hồi hút từ phòng điều hòa thổi qua AHU để làm lạnh sau theo đờng ống miệng thổi đa không khí lạnh vào phân phối khắp không gian phòng điều hòa FCU đặt phòng điều hòa (có thể treo tờng, gắn trần) nh giàn lạnh máy mảng, giàn lạnh máy VRV Do đặt nhà nên không lấy 53 đợc gió tơi FCU dùng thích hợp cho phòng ngời nh phòng ngủ, phòng làm việc Thiết bị buồng phun Trong hệ thống điều hòa không khí gián tiếp kiểu hở Nớc lạnh làm lạnh không khí cách phun trực tiếp buồng phun (hình ) buồng phun đặt phòng điều hòa Bơm nớc hút nớc lạnh (từ máy làm lạnh nớc tới) hòa trộn với nớc xả từ buồng phun sau qua bơm đợc đẩy vào ống phun đặt buồng Nớc lạnh phun trực tiếp tiếp xúc với không khí làm lạnh không khí tătng ẩm cho không khí nh dùng buồng phun làm lạnh không khí mà tăng ẩm cho không khí Hệ thống thích hợp để điều hòa không khí cho xởng sợi dệt Không khí phòng điều hòa dùng quạt đẩy không khí lạnh vào không gian phòng Trong phòng bố trí hay nhiều FCU giống nh việc bố trí dàn lạnh máy nhiều mảng 3.3 Hệ thống phân phối gió lạnh cho phòng điều hòa Trong hệ thống điều hòa không khí cục ngời ta sử dụng máy điều hòa cửa sổ, FCU, dàn lạnh máy mảng máy VRV Không khí lạnh đợc quạt gió dàn lạnh thổi xuống lan tỏa phòng điều hòa Trong hệ thống điều hòa trung tâm nh dùng máy điều hòa nguyên cụm, dùng AHU Do sử dụng thiết bị xử lý không khí chung cho hệ thống nên cần thiết có hệ thống phân phối gió lạnh tới phòng điều hòa Hệ thống bao gồm quạt gió, đờng ống dẫn không khí, miệng thổi xả không khí lạnh xuống khắp phòng điều hòa 54 Việc bố trí đờng ống gió miệng thổi phải bảo đảm phân phối gió lạnh diệntích không gian phòng, bảo đảm mỹ quan quy định tốc độ gió thổi, độ chênh lệch nhiệt độ gió lạnh nhiệt độ phòng điều hòa nh trình bày phần 2.1 3.4 hệ thống cung cấp nớc lạnh hệ thống điều hòa không khí gián tiếp cần có hệ thống vận chuyển phân phối nớc lạnh Hệ thống bao gồm: bơm nớc, ống nớc cấp, ống nớc hồi hệ thống ống, van điều chỉnh để phân phối nớc lạnh đến AHU CPU theo yêu cầu phụ tải lạnh hội tiêu thụ Đồ thị I - d không khí ẩm 55