Giáo trình Kỹ thuật nhiệt lạnh và điều hòa không khí (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH& ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÌNH ĐỘ:CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm 2017 Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình Năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Kỹ thuật nhiệt - lạnh điều hịa khơng khí giáo trình biên soạn dạng tổng quát cho học sinh, sinh viên ngành lạnh từ kiến thức kiến thức chuyên sâu Do có số nội dung mang tính chung khơng vào cụ thể Giáo trình giúp học sinh, sinh viên có kiến thức chung hữu ích cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu Mặc khác giáo trình đưa vào nội dung mang tính thực tế giúp học sinh, sinh viên gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề va chạm thực tế Ngoài giáo trình sử dụng cho khối khơng chun muốn tìm hiểu thêm ngành nhiệt lạnh điều hịa khơng khí Trong q trình biên soạn giáo trình, tác giả tham khảo nhiều tài liệu tác giả khác ngồi nước Mong giáo trình giúp cho học sinh, sinh viên cao đẳng, trung học dùng làm tài liệu để học tập, tham khảo Tuy có nhiều cố gắng, song khơng tránh khỏi sai sót, mong đóng góp ý kiến bạn đọc Ninh Bình, ngày… tháng… năm 2019 Tham gia biên soạn Chủ biên: Lê Quý Huệ MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU Chương 1: Các điều kiện hoạt động hệ thống nén Kỹ thuật lạnh thông số nhiệt động 1.1 Lịch sử ngành lạnh ứng dụng 1.2 Giới thiệu hệ thống lạnh nén 10 1.3 Nhiệt 11 1.4 Nhiệt độ độ ẩm tương đối 14 1.5 Nhiệt nhiệt ẩn 17 1.6 Áp suất 17 1.7 Các trạng thái môi chất lạnh 18 Dụng cụ sử dụng kiểm tra hệ thống lạnh 18 2.1 Phát rò rỉ 18 Các thành phần hệ thống lạnh 19 3.1 Máy nén lạnh 19 3.2 Thiết bị ngưng tụ phận liên quan 39 3.3 Thiết bị bay 49 3.4 Thiết bị tiết lưu môi chất lạnh thông dụng 51 Chương Các điều kiện vận hành điều hịa khơng khí 54 Kỹ thuật điều hòa khơng khí tiêu chuẩn 54 1.1 Ngành điều hòa nhiệt độ 54 1.2 Làm việc an tồn với hệ thống điều hịa khơng khí 57 1.3 Thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm tương đối 57 1.4 Các q trình điều hịa khơng khí 57 1.5 Thơng gió 58 Các thông số khơng khí 59 2.1 Thành phần khơng khí 59 2.2 Biểu đồ độ ẩm 59 2.3 Thuật ngữ sư dụng nghiên cứu khơng khí 61 Tính tốn tải nhiệt điều hịa khơng khí 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học:Kỹ thuật nhiệt - lạnh điều hịa khơng khí Mã mơn học: MH 24 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học: - Vị trí: Là mơn học kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho phần học kỹ thuật chuyên môn tiếp theo; - Tính chất: Là mơn học bắt buộc - Ý nghĩa vai trị mơn học: Là môn học cung cấp cho học sinh, sinh viên kiến thức chung hữu ích cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Hiểu kiến thức chất môi giới hệ thống máy lạnh ĐHKK: + Trình bày cấu tạo nguyên lý hoạt động máy lạnh, cấu trúccủa hệ thống máy lạnh ĐHKK bản; - Về kỹ năng: +Tra cứu thông số trạng thái môi chất, sử dụng đồ thị, biết chuyển đổi số đơn vị đo giải số tập đơn giản; - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện khả tư logic sinh viên; ứng dụng thực tế vận dụng để tiếp thu kiến thức chuyên ngành + Cẩn thận, nghiêm túc thực qui định an tồn lao động Nội dung mơn học: Chương 1: Các điều kiện hoạt động hệ thống nén Mã chương:MH24 - 01 Giới thiệu: Chương giới thiệu cho học sinh, sinh viên lịch sử phát triển ứng dụng ngành lạnh thực tế Đồng thời cung cấp kiến thức sở nhiệt động truyền nhiệt hoạt động hệ thống lạnh Mục tiêu: - Trình bày hoạt động hệ thống lạnh với thành phần chính; - Xác định điều kiện hoạt động hệ thống lạnh nén bao gồm: làm việc cách an toàn, xác định áp suất nhiệt độ môi chất lạnh, nhiệt độ khơng khí nước có liên quan; - Sử dụng thành thạo dụng cụ đo lường phương pháp tính tốn bản; - Rèn luyện tính tỉ mỉ, khả tư logic tính chủ động học tập Nội dung chính: Kỹ thuật lạnh thông số nhiệt động 1.1.Lịch sử ngành lạnh ứng dụng 1.1.1 Lịch sử ngành làm lạnh Kem mua cửa hàng góc phố, loại rau đơng lạnh làm nóng cho bữa ăn tối, nước giải khát uống máy làm lạnh nước văn phòng nhà xưởng, tất phụ thuộc vào khoa học điện lạnh Không có ngành khoa học khơng có điều hịa khơng khí văn phịng, nhà ở, nhà máy; khơng có tủ lạnh tủ đơng để dự trữ thực phẩm Trong làm lạnh dạng đặc biệt phát triển tương đối đại, số dạng làm lạnh thực từ nhiều hệ Như xa trở lại lịch sử truy tìm, tuyết, nước đá nước lạnh giúp bảo quản thực phẩm tình trạng tốt Làm lạnh, ngành bảo quản thực phẩm lạnh, lần trở thành ngành thương mại quan trọng khoảng kỷ 18 Khi băng hình thành mùa đông bề mặt hồ, ao, cắt lưu trữ phịng lưu trữ cách nhiệt để sử dụng suốt mùa hè Thực tế theo sau vận chuyển nước đá từ vùng có khí hậu lạnh lẽo tới vùng nóng để sử dụng hộp cách nhiệt, phương pháp cung cấp không thành công Việc sử dụng đá tự nhiên cần thiết đựng cách nhiệt thùng đá xây dựng Những hộp băng xuất quy mô lớn kỷ 19 Nước đá lần sản xuất nhân tạo vào khoảng năm 1820, không năm 1834 mà sản xuất thực thành cơng Jacob Perkins, kỹ sư người Mỹ, phát minh thiết bị tiền thân hệ thống nén đại Năm 1855, người Đức giới thiệu chế làm lạnh loại hấp thụ đầu tiên, Michael Faraday phát nguyên tắc hoạt động vào năm 1824 Đóng góp Úc đến ngành lạnh giới quan trọng Năm 1857, James Harrison bắt đầu phát triển máy làm lạnh, sử dụng máy nén Perkin Dự án đạt đỉnh cao nhà máy lạnh thành công Victoria cho nhà máy bia, lưu trữ hàng hóa dễ hư hỏng, năm 1870, lô hàng thịt đến Anh phòng lạnh Dự án ban đầu thất bại tàu bị phá vỡ đường ý tưởng áp dụng thành công dự án khác Máy lạnh dân dụng xuất vào khoảng năm 1910 Vào năm 1918, KELVINATOR sản xuất tủ lạnh tự động cho thị trường Mỹ Lần máy lạnh tự động kín giới thiệu General Electric vào năm 1928 Máy lạnh tự động, để tạo tiện nghi làm mát phần điều hịa khơng khí, xuất năm 1927 đóng băng nhanh để bảo quản thực phẩm thời gian dài phát triển khoảng năm 1923 Điều đánh dấu khởi đầu công nghiệp đông lạnh thực phẩm đại Hệ thống máy lạnh kết nối với máy sưởi để cung cấp làm mát mùa hè vào cuối năm 1920 Đến năm 1940, thực tế tất máy lạnh gia dụng loại kín Các máy lạnh thương mại chế tạo thành công sử dụng Các máy có khả làm lạnh hệ thống thương mại bảo quản thực phẩm lớn, làm mát tiện nghi hội trường lớn, việc tạo nhiệt độ thấp sử dụng nhiều hoạt động thương mại Từ khởi đầu nhỏ, chậm vào cuối năm 1930, điều hịa khơng khí xe tơ phát triển nhanh chóng 1.1.2 Ứng dụng, phân loại thiết bị sử dụng ngành lạnh a Ứng dụng Trong ngày đầu ngành điện lạnh, thiết bị cồng kềnh, tốn kém, theo tiêu chuẩn khơng hiệu Nó địi hỏi kỹ sư khí kỹ sư vận hành để làm nhiệm vụ tất thời gian Điều hạn chế việc sử dụng điện lạnh cho vài ứng dụng lớn nhà máy nước đá, nhà máy đóng gói thịt kho lưu trữ lớn Trong khoảng thời gian ngắn có vài thập niên, máy lạnh trở thành ngành cơng nghiệp phát triển nhanh chóng khổng lồ ngày Tăng trưởng bùng nổ xuất kết nhiều yếu tố Đầu tiên, với phát triển phương pháp sản xuất xác người ta sản xuất thiết bị nhỏ, hiệu Điều này, với phát triển chất làm lạnh 'an toàn' sáng chế phận làm lạnh nhỏ sử dụng rộng rãi thời điểm ứng dụng tủ lạnh gia dụng máy lạnh, điều hịa khơng khí nhỏ, đồ đạc thương mại, dẫn đến phổ biến rộng rãi sử dụng máy làm lạnh / làm mát Rất người bên ngồi người kết nối trực tiếp với ngành công nghiệp nhận thức phần đáng kể làm lạnh đóng phát triển xã hội kỹ thuật cao, Úc ngày hôm nay, họ không nhận mức độ mà xã hội phụ thuộc vào ngành điện lạnh cho tồn Nó khơng tốt, ví dụ, để bảo quản thực phẩm với số lượng đủ để nuôi sống số dân đô thị ngày tăng mà khơng có điện lạnh Nhiều tịa nhà lớn nơi cư ngụ nhiều doanh nghiệp ngành công nghiệp quốc gia trở nên quắt tháng mùa hè nhiệt, họ khơng phải khơng khí lạnh với thiết bị làm lạnh khí Ngồi ứng dụng biết tốt điện lạnh, chẳng hạn máy điều hịa khơng khí thoải mái chế biến, đơng lạnh, lưu trữ, vận chuyển, trưng bày sản phẩm dễ hư hỏng, điện lạnh sử dụng chế biến hay sản xuất hầu hết sản phẩm hàng hóa thị trường Danh sách quy trình sản phẩm thực cải thiện thông qua việc sử dụng điện lạnh gần vơ tận Ví dụ, điện lạnh thực tốt việc xây dựng đập thủy điện khổng lồ quan trọng để cải tạo quy mô lớn dự án thủy điện Nó làm tốt việc xây dựng đường giao thơng đường hầm, móng chìm khai thác hầm mỏ xun qua qua hình mặt đất khơng ổn định Nó làm cho sản xuất nhựa, cao su tổng hợp, nhiều vật liệu hữu ích khác sản phẩm Một lần ngành điện lạnh, thợ làm bánh lấy thêm ổ bánh mì từ kg bột mì, nhà sản xuất dệt may giấy tăng tốc độ máy họ có sản xuất nhiều Phương pháp tốt làm cứng thép cho máy cơng cụ có sẵn làm lạnh Những đại diện cho vài số hàng trăm cách thức mà điện lạnh sử dụng Nhiều công dụng tìm thấy năm b Phân loại * Lạnh dân dụng Lạnh dân dụng có phạm vi hạn chế, liên quan chủ yếu với tủ lạnh gia dụng tủ đá gia dụng Tuy nhiên, số lượng đơn vị dịch vụ lớn, làm lạnh dân dụng chiếm tỷ lệ đáng kể ngành lạnh Trong tủ lạnh gia đình cho nhỏ đơn giản so với thiết bị thương mại công nghiệp, ngược lại thường Tủ lạnh có hai ngăn nhiệt độ, xả băng khí nóng điều khiển, phận làm đá tự động, thêm vào mạch điện tử bán dẫn * Lạnh thương mại Lạnh thương mại liên quan đến việc thiết kế, lắp đặt, bảo trì thiết bị lạnh sử dụng cửa hàng, nhà hàng, khách sạn sở bán lẻ, để bảo quản, trưng bày, chế biến phân phối tất loại hàng hóa dễ hư hỏng Những thay đổi sống mang lại phạm vi ngày tăng thiết bị lĩnh vực - từ tủ lạnh trưng bày đơn giản'cắm phích điện', đến thiết bị tủ lạnh phức tạp hơn, hoạt động từ phòng máy tập trung Nhu cầu thiết bị với kiểu dáng khả cho hàng hóa sản phẩm khách hàng mua từ thiết bị này? Các yếu tố khác tác động tới ngành công nghiệp là: - Hiệu lượng - làm để làm giảm chi phí vận hành tăng lợi nhuận? - Các yếu tố môi trường - vấn đề nóng lên tồn cầu có liên quan đến hiệu lượng số lượng loại môi chất lạnh sử dụng Sự đời hệ thống nhỏ sử dụng mơi chất lạnh sơ cấp; hệ thống lạnh thứ cấp, hệ thống điều khiển máy tính tất nỗ lực để cải thiện môi trường lĩnh vực Lạnh công nghiệp * Lạnh công nghiệp Lạnh công nghiệp thường bị nhầm lẫn với lạnh thương mại phân chia hai khu vực không định nghĩa rõ ràng Như quy luật chung, ứng dụng cơng nghiệp có kích thước lớn so với ứng dụng thương mại có đặc trưng phân biệt đòi hỏi người phục vụ, thường kỹ sư vận hành cấp phép, có trách nhiệm Điều thực tế là, nhiên, dần thay đổi với phát triển ngày cao điều khiển tự động cho hệ thống thương mại chất lượng thiết bị điều khiển máy đáng tin cậy dịch vụ Ứng dụng công nghiệp tiêu biểu bao gồm nhà máy nước đá, nhà máy đóng gói thực phẩm lớn; Ví dụ, thịt, cá, gia cầm, thực phẩm đơng lạnh, vv (xem hình 1.1) nhà máy bia, xưởng sản xuất bơ, phó mát, kem nhà máy công nghiệp, chẳng hạn nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa chất, nhà máy cao su, vv làm lạnh công nghiệp bao gồm ứng dụng liên quan đến ngành công nghiệp xây dựng , mơ tả trước * Lạnh hàng hải vận tải Ứng dụng rơi vào thể loại liệt kê phần lạnh thương mại phần lạnh công nghiệp Tuy nhiên, hai lĩnh vực chun mơn hóa phát triển kích thước vừa đủ để đảm bảo đề cập đặc biệt Lạnh Hàng Hải, tất nhiên, đề cập đến lạnh tàu biển, bao gồm, ví dụ, làm lạnh cho tàu thuyền đánh cá cho tàu vận chuyển hàng hóa dễ hư hỏng, làm lạnh cho kho hàng tàu loại tàu thuyền Chun mơn hóa tàu 'container' có kết phát triển hộp làm lạnh Cấu tạo chắn chịu thời tiết cần thiết hộp bị phơi hoàn toàn boong tàu Những hộp (xem hình 1.2) thiết kế có kích thước tiêu chuẩn mà dễ dàng nâng lên xe tải tiêu chuẩn đường hay đường sắt cho vận tải đất liền Điều cho phép container chất tải nhà máy, vận chuyển đường đến ga đường sắt gần nhất, cảng biển, tới đích, chuyển lên xe tải vận chuyển nội vùng Vận tải lạnh có liên quan với thiết bị điện lạnh áp dụng cho xe tải, vận tải đường dài vận chuyển nội vùng, toa lạnh xe lửa Một xe tải lạnh điển hình thể hình 1.3 Hình 1.3 Xem phía xe tải lạnh minh họa vị trí đơn vị luồng khơng khí lạnh * Điều hịa (tiện nghi cơng nghiệp) Như tên nó, điều hịa khơng khí có liên quan với điều kiện khơng khí số khu vực không gian định Điều thường liên quan đến việc kiểm sốt khơng nhiệt độ khơng gian mà cịn độ ẩm khơng gian khơng khí chuyển động, với việc lọc làm khơng khí Nên nhớ điều hịa khơng khí có liên quan chủ yếu với làm lạnh, thứ hai với kiểm soát phân phối khơng khí lạnh Dưới ba lĩnh vực chun môn: - hệ thống đường ống nước - lưu thơng nước lạnh nước nóng từ đầu đến cuối tịa nhà - phân phối khơng khí - ống dẫn khơng khí với số lượng xác, vận tốc quy định, nhiệt độ độ ẩm, thông qua cửa xung quanh tòa nhà - hệ thống điều khiển - điện, điện tử khí nén Đó phức tạp lĩnh vực công việc mà kỹ thuật viên có trình độ nghề máy lạnh điều hịa khơng khí chun nhiều lĩnh vực bên trên, kiến thức tổng quan tất lĩnh vực quan trọng * Điều hịa khơng khí tiện nghi Điều hịa khơng khí mà có chức điều hịa khơng khí thoải mái cho người gọi máy điều hịa khơng khí tiện nghi Lắp đặt điển hình điều hịa tiện nghi thấy ngơi nhà (xem Hình 1.4), trường học, văn phịng, nhà thờ, nhà trọ, cửa hàng bán lẻ, tịa nhà cơng cộng, nhà máy, ô tô, xe buýt, xe lửa, máy bay, tàu, vv * Điều hịa khơng khí cơng nghiệp Một hệ thống điều hịa khơng khí mà khơng có mục đích điều hịa khơng khí thoải mái cho người gọi máy điều hịa khơng khí cơng nghiệp Một ví dụ điển hình điều hịa khơng khí cơng nghiệp hệ thống cung cấp cho thiết bị điện tử máy tính Thường hệ thống tình cờ phục vụ điều hịa khơng khí thoải mái khơng phải chức hệ thống cuộn ống Khi cánh thêm vào cuộn ống, cánh kéo dài không gian ống hoạt động thu nhiệt Chúng lấy nhiệt từ phần khơng khí mà bình thường khơng tiếp xúc với bề mặt dẫn trở lại ống Để có hiệu rõ ràng, cánh phải kết nối với ống theo cách mà tiếp xúc nhiệt tốt cánh ống đảm bảo Trong số trường hợp cá biệt, cánh hàn trực tiếp vào ống Trong trường hợp khác, cánh trượt ống ống mở rộng áp lực số cách để cánh bám chặt vào bề mặt ống thiết lập tiếp xúc nhiệt tốt Một biến thể phương pháp thứ hai loe sơ lỗ cánh cánh trượt ống Sau cánh lắp đặt, chỗ loe nắn thẳng cánh bám chặt vào ống Hình 4.5 Cuộn có cánh thơng gió tự nhiên điển hình 3.4 Thiết bị tiết lưu mơi chất lạnh thông dụng 3.4.1 Chức thiết bị tiết lưu mội chất lạnh thơng dụng - trì mức độ không thay đổi nhiệt hút đầu dàn bay - giữ dàn bay làm đầy với môi chất lạnh tất điều kiện 3.4.2 Tổng quan loại thông dụng a Van tiết lưu tự động Vận hành: - Áp suất lò xo thiết lập theo áp suất dàn bay yêu cầu - Khi áp suất bay giảm, van mở, dòng chất lỏng vào dàn bay - Khi áp suất dàn bay tăng, van đóng Bất lợi van tiết lưu tự động: Hhiệu so với thiết bị đo khác (năng suất hạn chế) - Thất thoát suất hiệu nén - Không thể dùng với điều khiển LP b Van tiết lưu nhiệt Cấu tạo van tiết lưu nhiệt: - Phản ứng lại nhiệt độ áp suất - Bộ phận cấp điện - Cơ chế van - Điều chỉnh nhiệt - Lọc đầu vào Đặc điểm van tiết lưu nhiệt: - Dễ dàng thích nghi với nhiều loại hệ thống làm lạnh - Được dùng rộng rãi thiết bị đo - Phù hợp với hệ thống có tải vận hành đa dạng - Phù hợp với nhiều hệ thống Các điều kiện vận hành hệ thống lạnh 4.1 Các điều kiện môi trường xung quanh Khơng khí/mơi trường xung quanh cần quan tâm Ví dụ: - Nhiệt độ xung quanh giàn bay nhiệt độ khơng khí phịng lạnh - Nhiệt độ xung quanh bình ngưng nhiệt độ khơng khí xung quanh bình ngưng Lưu ý: Hầu hết tủ lạnh có xu hướng sử dụng để miêu tả Nhiệt độ khơng khí bên ngồi 4.2 Các thơng số khí hậu thông thường Độ ẩm tương đối: Một yếu tố quan trọng đáng quan tâm khác máy lạnh độ ẩm tương đối.Độ ẩm tương đối định nghĩa là: ‘Lượng nước bay mẫu không khí so sánh với lượng nước bao gồm khí điều kiện bão hịa” Nhiệt độ điểm sương: -Sự ngưng tụ xảy nhiệt độ điểm sương -Nhiệt độ điểm sương ngưng tụ khác với điều kiện khơng khí khác -Bạn thấy ngưng tụ xảy cỏ, so sánh với ngưng tụ xảy giàn bay Chương Các điều kiện vận hành điều hịa khơng khí Mã chương: MH24 – 02 Giới thiệu: Chương cung cấp cho sinh viên học sinh kiến thức điều hịa khơng khí: khái niệm, kiểu cách tính tốn chu trình điều hịa khơng khí bản, đồ thị khơng khí ẩm chức số thiết bị sử dụng thơng gió điều hịa khơng khí Mục tiêu: - Trình bày q trình điều hịa khơng khí làm việc an tồn với hệ thống điều hịa khơng khí; - Xác định điều kiện hoạt động hệ thống điều hịa khơng khí bao gồm: nhiệt độ khơng khí, lưu lượng khơng khí, độ ẩm tương đối, sử dụng thành thạo dụng cụ đo lường phương pháp tính tốn bản; - Rèn tính tỉ mỉ, nghiêm túc, khả tư logic, tính chủ động học tập Nội dung chính: Kỹ thuật điều hịa khơng khí tiêu chuẩn 1.1 Ngành điều hòa nhiệt độ 1.1.1 Phân loại ngành điều hòa nhiệt độ a Điều hịa nhiệt độ gia dụng Điều hịa khơng khí mà có chức điều hịa khơng khí thoải mái cho người gọi máy điều hịa khơng khí tiện nghi Lắp đặt điển hình điều hịa tiện nghi thấy ngơi nhà, trường học, văn phịng, nhà thờ, nhà trọ, cửa hàng bán lẻ, tòa nhà công cộng, nhà máy, ô tô, xe buýt, xe lửa, máy bay, tàu, vv b Công nghiệp Một hệ thống điều hịa khơng khí mà khơng có mục đích điều hịa khơng khí thoải mái cho người gọi máy điều hịa khơng khí cơng nghiệp Một ví dụ điển hình điều hịa khơng khí công nghiệp hệ thống cung cấp cho thiết bị điện tử máy tính Thường hệ thống tình cờ phục vụ điều hịa khơng khí thoải mái khơng phải chức hệ thống 1.1.2 Các loại điều hòa nhiệt độ thường sử dụng a Hệ thống điều hịa khơng khí khép kín Các đơn vị độc lập có điều hịa khơng khí đơn cung cấp hồn chỉnh với tất thành phần cần thiết để cài đặt Tại hầu hết địi hỏi kết nối chất làm lạnh đường dây điện thành phần cuộn dây quạt ngưng cài đặt riêng số khoảng cách từ máy nén Kích thước máy điều hịa khơng khí (có nghĩa là, lực) cần thiết cho điều hịa vùng thay đổi từ kW 30 kW công suất làm lạnh Một số máy lớn thiết kế cho ứng dụng cụ thể rơi vào phạm vi đơn-zone Phòng đơn vị điều hòa khơng khí thường bán người bán hàng sở kích thước phịng, cài đặt lao động khơng có tay nghề bên mua, sử dụng nguồn điện có pha Tuy nhiên, nhiều đơn vị đòi hỏi ổ cắm 15 amp với thiết bị bảo vệ riêng (hoặc cầu chì ngắt mạch) Đơn vị điều hịa khơng khí khép kín 25 kW luôn kết nối với ống làm việc để làm giảm tiếng ồn phân phối khí vấn đề Họ thường chia thành gói độc lập như: - Ngưng tụ từ xa - Máy nén điều khiển đơn vị - Đơn vị cuộn dây quạt Những gói độc lập cho phép thành phần cài đặt vị trí thuận tiện hiệu Mức độ tiếng ồn từ gói nén thường địi hỏi vị trí phịng bên ngồi cây, nơi mà tiếng ồn không xúc phạm chủ sở hữu láng giềng Hệ thống máy lạnh dân cư: Bởi tính linh hoạt vốn có nó, hệ thống điều hịa khơng khí khép kín chìa khóa cho chấp nhận tồn giới máy điều hịa khơng khí tiện nghi cho ứng dụng dân cư Hệ thống phân tách, đặc biệt, có tăng trưởng chưa có u cầu lượng thấp chi phí lắp đặt so với hệ thống ống dẫn Thiết bị khép kín cung cấp cho người mua lựa chọn rộng định dạng khác nhau, từ window- đơn vị gắn với loại khác hệ thống phân chia Điều hịa khơng khí khác thường phân loại theo xếp chế sau: Đơn vị cửa sổ (phịng máy lạnh racs): Hình 20.3 Điều hịa cửa sổ Đây loại hình đơn vị mua từ siêu thị hay cửa hàng điện giống bạn mua hộp sơn máy sấy tóc, với hướng dẫn ngắn gọn cung cấp để tự cài đặt Các thành phần đơn vị bao gồm van đảo chiều, yếu tố nóng máy điều nhiệt trời Các thành phần trang bị với mơ hình khác theo chức đông họ Các chức đông đơn vị điều hịa khơng khí cửa sổ hai.Các đơn vị cửa sổ thiết kế để phù hợp với cửa sổ mở mở tường đặc biệt (Hình 20.3) b Hệ thống tách Như tên cho thấy, 'hệ thống chia' bao gồm đơn vị nhà máy lắp ráp riêng biệt Có đơn vị nhà mà thường bao gồm quạt, cuộn dây nhà, lọc khí, vi xử lý cảm biến Thông thường, chúng điều hành điều khiển từ xa cầm tay Đơn vị trời máy nén, cuộn dây ngồi trời, kiểm sốt chất làm lạnh van đảo chiều, thường trước bị buộc tội làm lạnh Các đơn vị nhà cho hệ thống phân chia treo tường, trần nhà, trần cassette, tủ đứng đơn vị giao diện điều khiển vách ngăn gắn kết Có nhiều cấu hình khác cho hệ thống phân chia; có chia tách đơn (một đơn vị nhà đơn vị ngồi trời) hình 20.6 chia tách đa (một nhiều đơn vị trời với số đơn vị nhà) Với chia đa, có cần phải xem xét cẩn thận thiết kế để đảm bảo cân nhà ngồi trời lực Hình 20.6 Hệ thống điều hịa khơng khí tách Các loại dàn lạnh sử dụng phụ thuộc vào ứng dụng cassette trần cho phân phối khơng khí tốt; Tuy nhiên, cần có khơng gian trần đủ cho họ cài đặt, mà đòi hỏi phải cắt lỗ lớn trần nhà, phức tạp tách treo tường chia tách treo tường dễ dàng cài đặt miễn tường bên ngồi có sẵn Họ cần gắn kết, nơi họ cung cấp cho phân phối khơng khí tốt để khu vực có điều kiện Dưới trần đơn vị linh hoạt, nơi không gian tường có hạn, truy cập cịn cần thiết cho đường ống hệ thống thoát nước console Tầng gắn có xu hướng khơng phân phối khí tốt họ khơng gian sàn, câu trả lời số tình Các đơn vị vách ngăn gắn đòi hỏi phải sửa đổi trần gắn kết khỏi tầm nhìn Nó tương tự đơn vị ngầm hố không sử dụng ống dẫn Đồng ống, kiểm soát hệ thống dây điện kết nối đơn vị nhà trời Các đơn vị nhà có để condensate (nước) với bên ngồi Điều dễ dàng đạt đơn vị nhà gắn tường bên ngoài; Tuy nhiên, điều khơng thực được, sau máy bơm ngưng tụ phải sử dụng Khoảng cách đơn vị nhà trời thường giới hạn từ 10 đến 15 mét Chăm sóc cần thực để đảm bảo thang máy thẳng đứng đơn vị nhà trời không nhiều Luôn kiểm tra với hướng dẫn nhà sản xuất trước định vị đơn vị c Đơn vị đóng gói Đơn vị đóng gói áp dụng để sử dụng thương mại khu dân cư bao gồm thiết bị bay cuộn dây làm mát, quạt khơng khí cung cấp kết hợp máy nén / bình ngưng tất cài đặt tủ (xem hình 20.13) Các nhà sản xuất thiết bị điều hịa khơng khí thiết kế số đơn vị điều hịa khơng khí đóng gói đơn vị cuộn dây quạt đơn vị ngưng tụ loại phân chia hệ thống điều hịa khơng khí, bắt vít lại với để tạo thành gói đơn vị điều hịa khơng khí trung tâm (xem hình 20.14 20.15 (b)) Các đơn vị điều hịa khơng khí đóng gói thiết kế để cài đặt từ bên nội bộ; Tuy nhiên, để giảm thiểu giới thiệu tiếng ồn không gian có điều kiện đơn vị thường cài đặt liền kề với mái tòa nhà, trường hợp thời tiết chứng 1.2 Làm việc an tồn với hệ thống điều hịa khơng khí Xác định tải phịng từ máy điều hịa khơng khí Điều tra mẫu, ước tính từ hình thức chương trình phê duyệt khác Chọn hệ thống với cơng suất gần với mà tính tốn Thơng thường chọn hệ thống với cơng suất lớn tải trọng tính tốn, liệu mẫu khảo sát xem xét trước thiết bị hiển nhiên cỡ thừa Đối với khí hậu nóng ẩm, cơng suất giảm từ 5% đến 10% so với cơng suất định mức Luôn kiểm tra với nhà sản xuất để xác định phù hợp đơn vị cho hoạt động liên tục ambients cao khí hậu nóng gọi cho đơn vị đặc biệt, khơng đơn đơn vị khổ mà vượt mức đánh giá cường độ dòng điện 40 ° C * Dữ liệu lấy từ dòng tiêu chuẩn RAC chút thay đổi số mơ hình khơng liên quan đến làm cụ thể * Dữ liệu từ dòng tiêu chuẩn, số mơ hình khơng liên quan đến làm cụ thể + Hai quạt giai đoạn kết nối với giai đoạn 1.3 Thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm tương đối Nhiệt độ bầu khơ- nhiệt độ khơng khí tính nhiệt kế thông thường Thủy ngân loại nhiệt kế xác (DB oc ) Nhiệt độ bầu ướt tính nhiệt kế thơng thường có miếng vải làm ướt bấc bầu thủy ngân Nhiệt độ ghi lại thẳng hàng với lượng độ ẩm chứa khơng khí Điều có nghĩa khơng khí chứa nhiều độ ẩm hơn, có độ ẩm bay khỏi bầu ướt gần khơng có độ lệch xảy nhiệt kế bầu khô nhiệt kế bầu ướt Khi khơng khí khơ, chênh lệch lớn ghi lại Qúa trình biết đến - Độ lệch ẩm kế Sự khác biệt lớn độ ẩm tương đối hàm lượng độ ẩm thấp Dụng cụ ẩm kế dây treo 1.4 Các q trình điều hịa khơng khí Các ứng dụng q trình điều hịa khơng khí phạm vi rộng hơn so với hầu hết người hình dung Hai ứng dụng cực trị để so sánh là: điều hịa khơng khí quần áo phi hành gia không gian 'cho bảo tồn sống, điều kiện khí hậu kiểm sốt để trồng nấm trình khác trở nên rõ ràng bạn tìm hiểu thêm ngành cơng nghiệp Bây điều tra yếu tố kiểm sốt q trình điều hịa khơng khí Đó là: - Kiểm sốt nhiệt độ khơng khí - Kiểm sốt độ ẩm khơng khí - Kiểm sốt độ khơng khí - Kiểm sốt độ tinh khiết khơng khí - Kiểm sốt phân phối khí Để đạt điều hịa khơng khí hồn chỉnh, thiết bị phải cung cấp, với điều khiển cần thiết, để đạt điều kiện bên mong muốn theo tất tải phổ biến bên bên Do thiết bị để đạt điều hịa khơng khí đầy đủ phải cung cấp cho: - Sưởi ấm - Làm lạnh - Làm ẩm - Khử ẩm - Lọc - Làm - Phân phối 1.5 Thơng gió 1.5.1 Thơng gió tự nhiên Mục đích thơng gió loại bỏ khơng khí khó chịu thay khơng khí lành Khi khơng khí bên ngồi chấp nhận khơng khí phịng, cách đơn giản để cải thiện thoải mái mở cửa cửa sổ, mức độ giảm nhẹ phụ thuộc vào số yếu tố: - Kích thước loại cửa sổ - Vị trí mở - Vận tốc hướng gió lưu hành - Phương pháp xử lý cửa sổ, chẳng hạn dây bay, cửa rèm cửa 1.5.2 Thơng gió khí Phương pháp ban đầu để cung cấp thơng gió nỗ lực để làm cho sống chịu đựng điều kiện thời tiết ngột ngạt, hài hước ngày hôm nay; Tuy nhiên 'quạt kéo', sử dụng Ấn Độ, di chuyển khơng khí cách dịch chuyển hình 19.4 Nó gồm, quạt lớn vận hành thủ công, thường treo từ trần nhà, với chuyển động đạt cách kéo sợi dây thừng Tuy nhiên, nỗ lực ban đầu thực mục đích hơm chúng tơi sử dụng ngun tắc chuyển động khơng khí tương tự cho mục đích tiện nghi cá nhân, tiện lợi an tồn Bây khơng khí di chuyển chủ yếu phương thức động điện quay cánh quạt chong chóng ly tâm Ngày nay, Thơng gió khí có nhiều dạng, tùy thuộc vào ứng dụng Nói chung, hệ thống phân loại như: - Thơng gió cưỡng bức, nơi khơng khí bị ép vào phịng quạt, phép rị rỉ ngồi qua cửa vào cửa sổ - Thơng gió nhân tạo, mà quạt, gắn trần nhà tường cao, xả khơng khí bên ngồi cho phép khơng khí lành vào qua cửa vào cửa sổ - Thơng gió cưỡng – nhân tạo kết hợp, với quạt cửa vào cửa Các thơng số khơng khí 2.1 Thành phần khơng khí Số liệu độ ẩm nghiên cứu tính chất khơng khí Trong máy lạnh, 'psychrometrics' u cầu đo thuộc tính khơng khí điều khiển máy điều hịa khơng khí định thiết bị làm lạnh cần thiết để mang lại thay đổi Khơng khí khơ hỗn hợp số chất khí, quan trọng là: - Ni tơ 78% (xấp xỉ) - Oxy 21% (xấp xỉ) - Carbon dioxide, argon, neon, helium khí khác 1% - Chất gây ô nhiễm tạp chất Tuy nhiên, khơng khí mang theo lượng nước thay đổi từ 0,01% đến 4% khơng khí 30 °C độ ẩm tương đối 100% - điều kiện phía Bắc Úc mùa "ướt" Khơng khí vận hành theo định luật khí Boyle, Charles Dalton, thay đổi thể tích, áp suất nhiệt độ khơng khí có quan hệ với khí hỗn hợp hồn tồn lấp đầy không gian cư xử khí khác khơng có mặt (Dalton ) Các định luật chi phối thời tiết gây gió, mưa đợt nóng, yếu tố khí hậu với đại dương núi chúng ta, tạo đồng cỏ màu mỡ, mưa rừng sa mạc Điều hịa khơng khí thiết kế để tạo khí hậu nhân tạo, dựa việc thay đổi đặc tính khơng khí vào khơng gian điều hịa Do đó, cần thiết để sử dụng số phương tiện đánh giá điều kiện ban đầu khơng khí, lắp đặt máy lạnh thiết bị sưởi ấm mà mang lại thay đổi mong muốn Các cơng cụ sử dụng thiết kế Chart Psychromstric 2.2 Biểu đồ độ ẩm Kỹ thuật sử dụng biểu đồ, tìm hiểu đặc tính khơng khí, tiến triển tốt cách tham chiếu đến biểu đồ psychrometric đầy đủ (xem hình 23,20) với khung sơ đồ cho thấy hướng đặc điểm (hình 23,21 biểu đồ nhỏ Hình 23,22-23,28) Trước tiên, giả sử sling psychrometer sử dụng không gian điều hịa khơng khí số sau ghi lại: Nhiệt độ bầu khô = 25 °C Nhiệt độ bầu ướt = 18 °C So sánh đặc tính nhiệt độ bầu khơ khác Specific humidity Maximum Dry bulb or actual moisture moisture content temperature °C content at saturation Nhiệt độ bầu khô Độ ẩm riêng Độ ẩm tối đa °C hàm lượng ẩm độ bão hòa thực tế % Relative Wet bulb humidity temperature °C độ ẩm tương Nhiệt độ bầu ướt đối % °C 35°C 36 g/kg 36 g/kg 100% 35°C 36 g/kg 18 g/kg 50% 26.3°C 35°C 36 g/kg g/kg 11% 15.4°C 23°C 18 g/kg 18 g/kg 23°C 18 g/kg g/kg 12°C g/kg g/kg 12°C g/kg 4.5 g/kg 100% 50% 100% 50% 35°C 23°C 16.3°C 12°C 7.5°C 2°C 4.5 g/kg 4.5 g/kg 100% 2°C 4.5 g/kg 3.0 g/kg 66% 0°C 2°C 4.5 g/kg 2.25 g/kg 50% -1.3°C 0°C g/kg g/kg 0°C g/kg g/kg 75% —1.3°C 0°C g/kg g/kg 50% -3°C 100% 2°C 0°C BẢNG 23.4 Độ ẩm tương đối độ ẩm riêng khơng khí LƯU Ý: Mùa hè làm mát khử ẩm liên quan đến làm lạnh khơng khí bên ngồi từ khoảng 35 °C, khơng khí phịng 23 °C, xuống đến khoảng 12 °C, có g/kg độ ẩm cịn khơng khí Khơng khí nóng lên phòng đến 23 °C giữ g/kg, cho RH = 50% Cần phải vẽ đặc điểm để tìm điểm xác biểu đồ mà từ vẽ tất đặc tính khác 2.3 Thuật ngữ sư dụng nghiên cứu khơng khí 2.3.1 Nhiệt độ bầu khơ Hình 23.22 cho thấy đường DBT tăng lên theo chiều dọc từ đáy Để vẽ 25 °C, vẽ đường bút chì dọc theo đường 25 °C Hình 23.22 Nhiệt độ bầu khơ 2.3.2 Nhiệt độ bầu ướt Hình 23.23 cách đường bầu ướt dốc xuống từ đường cong 'nhiệt độ bão hòa' Nếu đường vẽ dọc theo 18 °C WB, giao cắt đường DB điểm đánh dấu biểu đồ (A) Tại thời điểm này, điểm khơng có ý nghĩa ngoại trừ điểm đánh dấu rõ ràng vị trí thuận tiện để đơn giản hóa mức độ đọc Tuy nhiên điểm "tâm biểu đồ" sử dụng sau để xác định tỷ lệ "nhiệt đến tổng nhiệt" q trình điều hịa khơng khí Hình 23.23 Nhiệt độ bầu ướt 2.3.3 Enthalpy Đường Enthalpy chạy gần song song với 'đường bầu ướt', để có độ xác cao nên đọc cách đặt thước kẻ thông qua điểm vẽ (A) chỉnh hai mặt thang đo Trong ví dụ chúng ta, đường thẳng qua (A) chạy đường enthalpy 50 kJ/kg, enthalpy (h) 25 °C DB 18 °C WB = 50,5 kJ/kg Hình 23.24 Enthalpy 2.3.4 Điểm (đọng) sương (DP) Các đường điểm sương chạy song song với đường sở đường cong 'nhiệt độ bão ão hòa °C' Theo chi chiều ngang từ điểm (A) đến đường ờng cong nnày cho kết đọc ên 14 °C, khơng khí 25 °C DB v 18 °C WBT làm mát, sương sẽẽ h hình thành bề mặt làm mát ếu nhiệt độ l 14 °C thấp Điểm sương (DP) 25 °C v 18 °C WBT = 14,2 ° C Hình 23.2 23.25 Điểm (đọng) sương (DP) Tính tốn tải ải nhiệt điều h hịa khơng khí Hình 3.11 mơ tả sơ đ đồ ngun lý hệ thống điềuu hịa khơng khí loại đơn giản nhấtt hình 3.12 trình bày trình ccơ bảnn đđồ thị t-d Trong hệ thống ta thấấy khơng khí ngồi trời trạng ng thái N đư cho qua dàn lạnh hệ thống ng má máy lạnh khỏi dàn lạnh trạng ng thái L Khơng khí trạng thái L đượcc hút vào qu quạt khỏi quạt trạng ng thái c Q, ta thấy nhiệt độ trạng ng thái Q lớn l nhiệt độ trạng ng thái L m phần lượng cấp cho quạtt đ biến thành nhiệt Khi qua ống ng ddẫn, trạng thái khơng khí biến từ Q thành D, ta gọi g D trạng ng thái khơng khí sau qua ống dẫn hay trạng ng thái không khí vào khơng gian cần c điềuu hịa, ta thấy nhiệt độ trạạng thái D lớn nhiệt độ trạng ng thái t Q Lưu ý trình từ L - D từ D - Q q trình có độ chứaa d = const, v trình có thành nhiệt nhi khơng khí biến đổii mà thơi Hình 3.11: Sơ đồ ngun lý c hệ thống điều u hịa khơng khí lo loại đơn giản 1– Dàn lạnh; – Quạt; t; - Ống dẫn khơng khí; – Khơng gian ccần điều hịa Hình 3.12: Các q trình đồ thị t-d sơ đồ hình 3.11 Trong ví dụ nêu trên, khơng khí vào hệ thống hồn tồn khí tươi ngồi trời Ở ta có số kí hiệu sau: IN : enthanpy khơng khí ngồi trời IL : enthanpy khơng khí sau khỏi dàn lạnh IQ : enthanpy khơng khí sau qua quạt ID : enthanpy khơng khí sau qua ống dẫn khơng khí IP : enthanpy khơng khí khơng gian cần điều hịa m: lưu lượng khối lượng khơng khí qua quạt Ta có: - Phụ tải lạnh hệ thống máy lạnh: Q = m (IN – IL) [3-12] - Nhiệt lượng mà khơng khí bị hấp thụ qua quạt Q1 = m (IQ – IL) [3-13] - Nhiệt lượng mà khơng khí bị hấp thụ qua ống dẫn khơng khí Q2 = m (ID – IQ) [3-14] - Lượng nhiệt mà khơng khí cần hấp thụ để trì ổn định trạng thái khơng khí khơng gian cần điều hịa, hay nói cách khác lượng nhiệt thừa phát sinh không gian cần điều hịa mà ta cần phải giải phóng: Q3 = m (I0 – ID) [3-15] - Lượng nhiệt ẩn mà khơng khí cần hấp thụ hay nhiệt lượng ẩn phát sinh khơng gian cần điều hịa mà ta phải giải phóng: Q4 = m (IP – I0) [3-16] - Nhiệt lượng mà khơng khí tươi cần phải nhả để biến đổi từ trạng thái trời thành trạng thái khơng gian cần điều hịa: Q5 = m (IN – IP) [3-17] Như ta viết: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 [3-18] Từ biểu thức ta thấy rõ ràng: mặt nguyên tắc phụ tải lạnh Q hệ thống lạnh hồn tồn khơng phải nhiệt thừa Q3 + Q4 khơng gian cần điều hịa Tuy nhiên, mặt trị số tổng nhiệt thừa Q3 + Q4 chiếm tỉ lệ lớn việc xác định cụ thể loại nhiệt thừa nhiệm vụ quan trọng, nội dung mà ta cần phải tiến hành xác định phụ tải lạnh hệ thống điều hịa khơng khí TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Hải Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh sở, NXB Giáo dục, 1995 Kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí Australia - Nguồn tài liệu quốc gia 1, tái lần 4, xuất WestOne Services Perth Australia – Các chương 1,2,3,4,9,16, năm 2002 Kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí Australia - Nguồn tài liệu quốc gia 2, tái lần 4, xuất WestOne Services Perth Australia – Các chương 19,22,23,26, năm 2004 5.Kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí Australia - Nguồn tài liệu quốc gia 1, tái lần 4, xuất WestOne Services Perth Australia – Các chương 16, năm 2002 PowerPoints J104A Tiêu chuẩn Úc 1668 Thơng gió điều hịa khơng khí tịa nhà Phần 2: Thiết kế thơng gió cho điều khiển tạp chất khơng khí nhà (u cầu loại trừ ảnh hưởng khói thuốc đến sức khỏe) Tiêu chuẩn Úc 1677 – 1986 Hệ thống lạnh ... hành điều hịa khơng khí 54 Kỹ thuật điều hịa khơng khí tiêu chuẩn 54 1.1 Ngành điều hòa nhiệt độ 54 1.2 Làm việc an tồn với hệ thống điều hịa khơng khí 57 1.3 Thiết bị đo nhiệt. .. nghiên cứu khơng khí 61 Tính tốn tải nhiệt điều hịa khơng khí 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học :Kỹ thuật nhiệt - lạnh điều hịa khơng khí Mã mơn học: MH... lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình Kỹ thuật nhiệt - lạnh điều hịa khơng khí giáo trình biên soạn dạng tổng quát cho học sinh, sinh viên ngành lạnh từ kiến thức kiến thức chuyên sâu