Do điều kiện khí hậu của Việt Nam nói chung và Đà Nẵng nói chung nên ta chỉ thành lập sơ đồ điều hồ khơng khí cho mùa hè.
3.1.1. Sơ đồ thẳng
Sơ đồ thẳng là sơ đồ khơng có tái tuần hồn khơng khí từ phịng về thiết bị xử lý
khơng khí. Trong sơ đồ này tồn bộ khơng khí đưa vào thiết bị xử lý khơng khí là khơng khí bên ngồi trời (khơng khí tươi).
Sơ đồ nguyên lý và đồ thị:
Hình 3.1. Sơ đồ thẳng
Ngun lý làm việc: Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N (tN, φN) qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), được đưa vào buồng xử lý nhiệt ẩm (2), tại đây khơng khí được xử lý theo chương trình định sẵn đến một trạng thái O nhất định nào đó và được quạt (3) vận chuyển theo đường ống gió (4) vào phịng (6) qua các miệng thổi (5). Khơng khí tại miệng thổi (5) có trạng thái V sau khi vào phịng nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT và tự thay đổi đến trạng thái T(tT, ϕT) theo tia quá trình εT = QT/WT. Sau đó khơng khí được đưa ra bên ngồi qua cửa thải (7).
Các thiết bị chính:
Quạt cấp gió, thiết bị xử lý khơng khí, thiết bị sấy khơng khí cấp II, hệ thống kênh cấp gió, miệng cấp gió.
Ưu nhược điểm :
Đơn giản gọn nhẹ, dễ lắp đặt.
Không tận dụng nhiệt từ khơng khí thải nên hiệu quả kinh tế thấp. Ứng dụng:
Khi kênh gió hồi quá lớn việc thực hiện hồi gió q tốn kém hoặc khơng thực hiện được do không gian không cho phép.
3.1.2. Sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp
Để tận dụng lượng nhiệt từ khơng khí thải người ta sử dụng sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều hịa khơng khí.
Hình 3.2. Sơ đồ tuần hồn 1 cấp
Ngun lý làm việc: Khơng khí ngồi trời có trạng thái N (tN, φN ) với lưu lượng
LN qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), được đưa vào buồng hịa trộn (3) để hịa trộn
với khơng khí hồi có trạng thái T(tT, ϕT) với lưu lượng LT qua miệng hồi gió (2). Hỗn hợp hịa trộn có trạng thái C sẽ được đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm (4), tại đây nó được xử lý theo một chương trình định sẵn đến một trạng thái O và được quạt (5) vận chuyển theo kênh gió (6) vào phịng (8). Khơng khí sau khi ra khỏi miệng thổi (7) có trạng thái V vào phịng nhận nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái từ V đến T. Sau đó phần lớn khơng khí được quạt hồi gió 11 hút về qua các miệng hút 9 theo kênh hồi gió (10) vào thiết bị hịa trộn và một phần khí thải được thải ra ngồi theo cửa thải gió (12).
Các thiết bị chính: Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý khơng khí, thiết bị sấy khơng khí cấp II,hệ thống kênh cấp gió, hồi gió, miệng thổi và miệng hút
Ưu nhược điểm
- Tận dụng nhiệt của khơng khí tái tuần hồn
- Năng suất lạnh và năng suất làm khô giảm so với sơ đồ thẳng.
- Sơ đồ có tái tuần hồn khơng khí
- Hệ thống địi hỏi phải có thiết bị sấy khơng khí cấp II để sấy nóng khơng khí khi khơng thoả mãn điều kiện vệ sinh.
- Chi phí đấu tư tăng.
3.1.3. Sơ đồ tuần hồn khơng khí 2 cấp
Để khắc phục nhược điểm của sơ đồ 1 cấp do phải có thiết bị sấy cấp II để đề phòng khi trạng thái V khơng thoả mãn điều kiện vệ sinh cần sấy nóng khơng khí, người ta sử dụng sơ đồ 2 cấp có thể điều chỉnh nhiệt độ khơng khí thổi vào phịng mà khơng cần có thiết bị sấy cấp II.
O N 1 4 V 8 6 QT T WT 5 7 12 O ≡V I ϕT d T tT N N t N 2 3 C LN LT 9 10 11 + LN LT ϕ=95% ϕ=100% C
Sơ đồ 2 cấp có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào:
Hình 3.3. Sơ đồ tuần hồn 2 cấp có điều chỉnh nhiệt độ thổi vào
Ngun lý làm việc: Khơng khí ngồi trời với lưu lượng LN và trạng thái N (tN, ϕN)
được lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1 vào buồng 3 hồ trộn với khơng khí hồi có lưu lượng LT1 và trạng thái T (tT, ϕT) để đạt trạng thái C1 nào đó. Hỗn hợp hồ trộn C1
sẽ được đưa đến thiết bị xử lý nhiệt ẩm 4 và được xử lý đến trạng thái O. Khơng khí sau khi ra khỏi miệng thổi 9 có trang thái C2 vào phịng nhận nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái đến T (tT, ϕT). Cuối cùng một phần khơng khí được thải ra ngồi
qua cửa thải 14, phần lớn còn lại được hồi về thiết bị xử lý khơng khí theo kênh gió hồi 12 để tiếp tục xử lý.
Các thiết bị chính: Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý khơng khí, hệ thống kênh cấp gió, hồi gió và các miệng thổi, mệng hút.
Ưu nhược điểm:
+Nhiệt độ thổi vào phịng có thể dễ dàng điều chỉnh được nhờ điều chỉnh lượng gió trích LT2, nhằm nâng nhiệt độ thổi vào phòng thoả mãn điều kiện vệ sinh. Do đó, sơ đồ hai cấp có điều chỉnh nhiệt độ khơng cần trang bị thiết bị sấy cấp II.
+Năng suất lạnh và năng suất làm khô yêu cầu của thiết bị xử lý giảm :
+Công suất lạnh giảm :
Q0 = LT2.(IC1 - I0), kW (3.1)
+Lưu lượng gió giảm :
L = LT2.(dC1 – d0), kg/s (3.2)
+Khơng phải đầu tư hệ thống xử lý khơng khí q lớn, cồng kềnh.
+Phải có thêm buồng hồ trộn thứ hai và hệ thống trích gió đến buồng hồ trộn này.
Sơ đồ 2 cấp có điều chỉnh độ ẩm khơng khí thổi vào:
Hình 3.4. Sơ đồ tuần hồn 2 cấp có điều chỉnh độ ẩm
Nguyên lý làm việc: Khơng khí ngồi trời với lưu lượng LN và trạng thái N (tN, ϕN) được lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh 1, vào buồng 3 hồ trộn với khơng khí có lưu lượng LT1 và trạng thái T (tT, ϕT) để đạt trạng thái C1 nào đó. Hỗn hợp hồ trộn C1
được chia làm hai dịng một dịng có lưu lượng (Ln+LT1) sẽ được đưa đến thiết bị xử lý khơng khí 4 và được xử lý đến trạng thái O. Sau đó đến buồng hồ trộn 6 để hồ trộn với dịng thứ hai có lưu lượng LT2 và trạng thái C1 để đạt trạng thái C2. Khơng khí có trạng thái C2 được quạt 7 vận chuyển theo đường kênh cấp gió 8 thổi vào phòng 10 qua miệng thổi 9. Khơng khí sau khi ra khỏi miệng thổi 9 có trang thái C2 vào phòng nhận nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái đến T (tT, ϕT). Cuối cùng một phần
gió được thải ra ngồi qua cửa thải 14, phần cịn lại được hồi về theo kênh gió hồi 12 và quạt hồi 13 và lặp lại chu trình mới.
Ưu nhược điểm :
- Nhiệt độ và độ ẩm khơng khí thổi vào phịng có thể điều chỉnh để thoả mãn điều kiện vệ sinh
- không cần thiết bị sấy cấp II và thiết bị phun ẩm bổ sung.
- Năng suất lạnh và năng suất làm khô yêu cầu của thiết bị xử lý giảm so với sơ đồ một cấp tương tự.
- Công suất lạnh giảm :
Q0 = LT2.(IC1 - I0), kW (3.3)
- Lưu lượng gió giảm :
L = LT2.(dC1 - d0), kg/s (3.4)
- Phải có thêm buồng hồ trộn thứ hai và hệ thống trích gió đến buồng hồ trộn này.
- Chi phí đầu tư, vận hành tăng.
3.1.4. Sơ đồ phun ẩm bổ sung
Phun ẩm bổ sung trực tiếp ngay trong gian máy hoặc khơng gian điều hịa bằng máy phun ẩm được sử dụng cho cả 3 sơ đồ:
- Sơ đồ thẳng
- Sơ đồ tuần hồn 1 cấp
Có thể phun ẩm bằng hơi nước hoặc bằng nước.
Hình 3.5. Sơ đồ tuần hồn 1 cấp có phun ẩm bổ sung
Xử lí khơng khí đến trạng thái O’ với tO’ < tO. Sau đó thổi khơng khí vào phịng cho khơng khí tự thay đổi trạng thái theo q trình có ε = εT đến T’, sau đó phun ẩm bổ sung để khơng khí thay đổi trạng thái đến T. Các q trình này có thể dễ dàng thực hiện được nhờ thay đổi lưu lượng gió xử lí. Do trạng thái O’ có nhiệt độ nhỏ hơn trạng thái O, nhưng độ ẩm tương đương nhau φO’ = φO nên ta có IO’ < IO và dO’ < dO.
Lưu ý rằng: IT’ = IT
Năng suất các thiết bị trong trường hợp có phun ẩm bổ sung như sau: Năng suất gió cung cấp cho phịng:
G2 = QT/(IT’ – IO’) , kg/s (3.5)
Năng suất lạnh yêu cầu của thiết bị xử lí khơng khí:
Q02 = G2.(IC – IO’) , kW (3.6)
3.1.5. Chọn sơ đồ điều hồ khơng khí
Sơ đồ điều hồ khơng khí được thiết lập trên kết quả tính tốn cân bằng nhiệt ẩm,
đồng thời thoả mãn các yêu cầu về tiện nghi của con người và u cầu cơng nghệ phù hợp với điều kiện khí hậu.
Với cơng trình này ta chọn sơ đồ tuần hồn khơng khí 1 cấp.