Giáo trình Điều hòa không khí - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Giáo trình Điều hịa khơng khí

BỘCƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH

GIÁO TRÌNH

ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
DÙNG CHO BẬC ĐẠI HỌC

Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-1-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

LỜI NĨI ĐẦU
Nƣớc ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa hè tƣơng đối nóng nực và có độ ẩm
khá cao. Cùng với sự phát triển của đất nƣớc, đời sống con ngƣời ngày càng đƣợc cải
thiện và nâng cao, do đó nhu cầu về việc tạo ra điều kiện vi khí hậu thích hợp cho con
ngƣời ở các cơng sở, văn phịng, xí nghiệp và nhà ở, phƣơng tiện đã trở nên rất cấp
thiết.
Hiện nay hầu hết các cơ quan, xí nghiệp, văn phịng cơng sở đều sử dụng các hệ
thống điều hồ khơng khí từ cơng suất nhỏ, trung bình đến lớn và rất lớn. Có thể nói
thiết bị điều hồ khơng khí đã trở thành một trong những thiết bị quan trọng hàng ngày
mà mọi ngƣời tiếp xúc và sử dụng.
Giáo trình này đƣợc biên soạn nhằm cung cấp cho học sinh, sinh viên chuyên
ngành điện lạnh, và có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên các trƣờng đại học kỹ
thuật , cao đẳng, các kỹ sƣ và công nhân kỹ thuật học các ngành tƣơng đƣơng những
kiến thức cơ bản về điều hồ khơng khí và thơng gió hiện đại. Cuốn sách cũng có thể

làm tài liệu tham khảo tốt khi tính tốn thiết kế và lắp đặt các hệ thống điều hồ khơng
khí.

Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh

-2-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

Chƣơng 1: NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ KHƠNG KHÍ ẨM
1.1. Khơng khí ẩm
1.1.1. Các khái niệm
Khơng khí xung quanh chúng ta là hỗn hợp của nhiều chất khí, chủ yếu là N 2 và
O2. Ngồi ra cịn một lƣợng nhỏ các khí trơ, CO2, hơi nƣớc . . .
Khơng khí khơng chứa hơi nƣớc gọi là khơng khí khơ.Trong các tính tốn
thƣờng khơng khí khơ đƣợc coi là khí lý tƣởng.
Thành phần của các chất trong khơng khí khơ đƣợc phân theo tỷ lệ sau :
Thành phần
Theo khối lƣợng (%)
Theo thể tích (%)
Ni tơ : N2
75,5
78,084
Ơxi : O2
23,1
20,948
Argon - A
1,3
0,934

Carbon-Dioxide : CO2
0.1
0,0314
Chất khí khác: Neon, heli, 0,05
0,004
krypton, ozon, radon
Bảng 1-1 : Tỷ lệ các chất khí trong khơng khí khơ

Khơng khí có chứa hơi nƣớc gọi là khơng khí ẩm. Trong tự nhiên chỉ có khơng
khí ẩm và trạng thái của nó đƣợc chia ra các dạng sau:
- Khơng khí ẩm chưa bão hịa : Là trạng thái mà hơi nƣớc cịn có thể bay hơi thêm
vào đƣợc trong khơng khí.
- Khơng khí ẩm bão hòa : Là trạng thái mà hơi nƣớc trong khơng khí đã đạt tối đa
và khơng thể bay hơi thêm vào đó đƣợc. Nếu bay hơi thêm vào bao nhiêu thì có
bấy nhiêu hơi ẩm ngƣng tụ lại.
- Khơng khí ẩm q bão hịa : Là khơng khí ẩm bão hòa và còn chứa thêm một
lƣợng hơi nƣớc nhất định. Tuy nhiên trạng thái quá bão hoà là trạng thái khơng
ổn định mà có xu hƣớng biến đổi đến trạng thái bão hoà do lƣợng hơi nƣớc dƣ bị
tách dần ra khỏi khơng khí
Ví dụ nhƣ sƣơng mù là khơng khí q bão hịa, khơng khí đã đạt trạng thái bão
hịa và trong khơng khí đó cịn có những giọt hơi nƣớc bay lơ lửng. Những giọt hơi
nƣớc đó tách dần ra khỏi khơng khí và rơi xuống dƣới tác dụng của trọng lực.
Các tính chất vật lý và mức độ ảnh hƣởng của khơng khí đến cảm giác của con
ngƣời phụ thuộc nhiều vào lƣợng hơi nƣớc tồn tại trong khơng khí, hay nói cách khác là
phụ thuộc vào độ ẩm của khơng khí.
1.1.2. Các thơng số vật lý
1.1.2.1. Áp suất khơng khí
Áp suất khơng khí thƣờng đƣợc gọi là khí áp, ký hiệu là B. Nói chung giá trị B
thay đổi theo không gian và thời gian. Tuy nhiên trong kỹ thuật điều hịa khơng khí thì
giá trị chênh lệch khơng lớn có thể bỏ qua và ngƣời ta coi B khơng đổi. Trong tính tốn

ngƣời ta lấy ở trạng thái tiêu chuẩn Bo = 760 mmHg .
Đồ thị I-d của khơng khí ẩm thƣờng đƣợc xây dựng ở áp suất B = 745mmHg và
Bo = 760mmHg .
1.1.2.2. Nhiệt độ
Nhiệt độ là đại lƣợng biểu thị mức độ nóng lạnh. Đây là yếu tố ảnh hƣởng lớn
nhất đến cảm giác của con ngƣời. Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí ngƣời ta thƣờng
sử dụng hai thang nhiệt độ là độ C và độ F. Đối với một trạng thái khơng khí nhất định
nào đó ngồi nhiệt độ thực của nó trong kỹ thuật cịn có hai giá trị nhiệt độ có ảnh
hƣởng nhiều đến các hệ thống và thiết bị là nhiệt độ điểm sƣơng và nhiệt độ nhiệt kế
ƣớt.
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-3-


Giáo trình Điều hịa khơng khí
A

I
kJ/kg

B

tỉ

t
ns
co

A- Nhiệt kế khơ

B – Nhiệt kế ướt
C- Lớp vải thấm ướt

I=

t

d=const

A




C

tỉ
ts




B

C

d, kg/kg

Hình 1.1. Các loại nhiệt kế

dA = dB
Hình 1.2. Nhiệt độ đọng sương và nhiệt
độ nhiệt kế ướt của khơng khí

Nhiệt độ điểm sương: Khi làm lạnh khơng khí nhƣng giữ ngun dung ẩm d
(hoặc phân áp suất ph) tới nhiệt độ ts nào đó hơi nƣớc trong khơng khí bắt đầu ngƣng tụ
thành nƣớc bão hịa. Nhiệt độ ts đó gọi là nhiệt độ điểm sƣơng ( hình 1.2).
Nhƣ vậy nhiệt độ điểm sƣơng ts của một trạng thái bất kỳ nào đó là nhiệt độ ứng với
trạng thái bão hịa và có dung ẩm bằng dung ẩm của trạng thái đã cho. Hay nói cách
khác nhiệt độ điểm sƣơng là nhiệt độ bão hòa của hơi nƣớc ứng với phân áp suất p h đã
cho.Từ đây ta thấy giữa ts và d có mối quan hệ phụ thuộc.
Nhiệt độ nhiệt kế ướt : Khi cho hơi nƣớc bay hơi đoạn nhiệt vào khơng khí chƣa
bão hịa (I=const). Nhiệt độ của khơng khí sẽ giảm dần trong khi độ ẩm tƣơng đối tăng
lên. Tới trạng thái bão hịa φ = 100% thì quá trình bay hơi chấm dứt. Nhiệt độ ứng với
trạng thái bão hoà cuối cùng này gọi là nhiệt độ nhiệt độ nhiệt kế ƣớt và ký hiệu là t ƣ .
Ngƣời ta gọi nhiệt độ nhiệt kế ƣớt là vì nó đƣợc xác định bằng nhiệt kế có bầu thấm ƣớt
nƣớc ( hình 1.1)
Nhƣ vậy nhiệt độ nhiệt kế ƣớt của một trạng thái là nhiệt độ ứng với trạng thái
bão hịa và có entanpi I bằng entanpi của trạng thái đã cho. Giữa entanpi I và nhiệt độ
nhiệt kế ƣớt tƣ có mối quan hệ phụ thuộc. Trên thực tế ta có thể đo đƣợc nhiệt độ nhiệt
kế ƣớt của trạng thái khơng khí hiện thời là nhiệt độ trên bề mặt thoáng của nƣớc.
1.1.2.3. Độ ẩm
a, Độ ẩm tuyệt đối
Là khối lƣợng hơi ẩm trong 1 m3 khơng khí ẩm. Giả sử trong V (m3) khơng khí
ẩm có chứa Gh (kg) hơi nƣớc thì độ ẩm tuyệt đối ký hiệu là ρh đƣợc tính nhƣ sau :

h 

Gh
, kg / m3

V

(1-1)

Vì hơi nƣớc trong khơng khí có thể coi là lý tƣởng nên:

h 

p
1
 h , kg / m3
vh Rh .T

(1-2)

Trong đó:
Ph - Phân áp suất của hơi nƣớc trong khơng khí chƣa bão hồ, N/m2
Rh - Hằng số của hơi nƣớc Rh = 462 J/kg.oK
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-4-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

T - Nhiệt độ tuyệt đối của khơng khí ẩm, tức cũng là nhiệt độ của hơi nƣớc , oK
b, Độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm tƣơng đối của khơng khí ẩm , ký hiệu là φ (%) là tỉ số giữa độ ẩm tuyệt
đối ρh của khơng khí với độ ẩm bão hịa ρmax ở cùng nhiệt độ với trạng thái đã cho:



h
.100%
 max

(1-3)

hay :



ph
.100%
pmax

(1-4)

Độ ẩm tƣơng đối biểu thị mức độ chứa hơi nƣớc trong khơng khí ẩm so với
khơng khí ẩm bão hịa ở cùng nhiệt độ.
Khi φ = 0 đó là trạng thái khơng khí khơ.
0 < φ < 100 đó là trạng thái khơng khí ẩm chƣa bão hồ.
φ = 100 đó là trạng thái khơng khí ẩm bão hịa.
Độ ẩm φ là đại lƣợng rất quan trọng của khơng khí ẩm có ảnh hƣởng nhiều đến
cảm giác của con ngƣời và khả năng sử dụng khơng khí để sấy các vật phẩm.
Độ ẩm tƣơng đối φ có thể xác định bằng công thức hoặc đo bằng ẩm kế. Ẩm kế
là thiết bị đo gồm hai nhiệt kế: một nhiệt kế khơ và một nhiệt kế ƣớt. Nhiệt kế ƣớt có
bầu bọc vải thấm nƣớc ở đó hơi nƣớc thấm ở vải bọc xung quanh bầu nhiệt kế khi bốc
hơi vào khơng khí sẽ lấy nhiệt của bầu nhiệt kế nên nhiệt độ bầu giảm xuống bằng nhiệt
độ nhiệt kế ƣớt tƣ ứng với trạng thái khơng khí bên ngồi. Khi độ ẩm tƣơng đối bé,

cƣờng độ bốc hơi càng mạnh, độ chênh nhiệt độ giữa hai nhiệt kế càng cao. Do đó độ
chênh nhiệt độ giữa hai nhiệt kế phụ thuộc vào độ ẩm tƣơng đối và nó đƣợc sử dụng để
làm cơ sở xác định độ ẩm tƣơng đối φ. Khi φ =100%, quá trình bốc hơi ngừng và nhiệt
độ của hai nhiệt kế bằng nhau
1.1.2.4. Khối lƣợng riêng và thể tích riêng
Khối lƣợng riêng của khơng khí là khối lƣợng của một đơn vị thể tích khơng khí
. Ký hiệu là ρ, đơn vị kg/m3 .



G
V

(1-5)

Đại lƣợng nghịch đảo của khối lƣợng riêng là thể tích riêng. Ký hiệu là v
(1-6)
Khối lƣợng riêng và thể tích riêng là hai thông số phụ thuộc. Khối lƣợng riêng
thay đổi theo nhiệt độ và khí áp. Tuy nhiên cũng nhƣ áp suất sự thay đổi của khối
lƣợng riêng của khơng khí trong thực tế kỹ thuật không lớn nên ngƣời ta lấy không đổi
ở điều kiện tiêu chuẩn : to = 20oC và B = Bo = 760mmHg : ρ = 1,2 kg/m3
1.1.2.5. Dung ẩm ( độ chứa hơi)
Dung ẩm hay còn gọi là độ chứa hơi, đƣợc ký hiệu là d là lƣợng hơi ẩm chứa
trong một kg khơng khí khơ.

d

Gh
Gk

(1-7)

Gh : Khối lƣợng hơi nƣớc chứa trong khơng khí, kg
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-5-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

Gk : Khối lƣợng khơng khí khơ, kg
Ta có quan hệ:

d

Gh  h ph Rk


.
Gk  k pk Rh

(1-8)

Sau khi thay R = 8314/µ ( tƣơng ứng với Rk = 287 J/kg.K và Rh = 462 J/kg.K ) ta có:

d  0,622.

ph
ph
 0,622.

pk
p  ph

(1-9)

1.1.2.6. Entanpi
Entanpi của khơng khí ẩm bằng entanpi của khơng khí khơ và của hơi nƣớc chứa
trong nó.
Entanpi của khơng khí ẩm đƣợc tính cho 1 kg khơng khí khơ. Ta có cơng thức:
I = Cpk.t + d (ro + Cph.t) kJ/kg kkk khơ
(1-10)
Trong đó :
C - Nhiệt dung riêng đẳng áp của khơng khí khơ C = 1,005 kJ/kg.oC
pk

pk

Cph - Nhiệt dung riêng đẳng áp của hơi nƣớc ở 0 C : Cph = 1,84 kJ/kg.oC
ro - Nhiệt ẩn hóa hơi của nƣớc ở 0oC : ro = 2500 kJ/kg
Nhƣ vậy:
I = 1,005.t + d (2500 + 1,84.t) kJ/kg kk khơ (1-11)
1.2. Các đồ thị trạng thái của khơng khí ẩm
1.2.1. Đồ thị I-d
Đồ thị I-d biểu thị mối quan hệ của các đại lƣợng t, φ, I, d và p bh của khơng khí
ẩm. Đồ thị đƣợc giáo sƣ L.K.Ramzin (Nga) xây dựng năm 1918 và sau đó đƣợc giáo sƣ
Mollier (Đức) lập năm 1923. Nhờ đồ thị này ta có thể xác định đƣợc tất cả các thơng số
cịn lại của khơng khí ẩm khi biết hai thơng số bất kỳ. Đồ thị I-d thƣờng đƣợc các nƣớc
Đông Âu và Liên xô (cũ) sử dụng.
Đồ thị I-d đƣợc xây dựng ở áp suất khí quyển 745mmHg và 760mmHg.
Đồ thị gồm hai trục I và d nghiêng với nhau một góc 135o. Mục đích xây dựng

o

các trục nghiêng một góc 135o là nhằm làm giãn khoảng cách giữa các đƣờng cong
tham số để thuận lợi cho việc tra cứu.
Trên đồ thị này các đƣờng I = const nghiêng với trục hồnh một góc 135o, đƣờng
d = const là những đƣờng thẳng đứng. Đối với đồ thị I-d đƣợc xây dựng theo cách trên
cho thấy các đƣờng tham số hầu nhƣ chỉ nằm trên góc 1/4 thứ nhất của tọa độ Đề các
.Vì vậy, để hình vẽ đƣợc gọn ngƣời ta xoay trục d lại vng góc với trục I mà vẫn giữ
nguyên các đƣờng cong nhƣ đã biểu diễn, tuy nhiên khi tra cứu entanpi I của khơng khí
ta vẫn tra theo đƣờng nghiêng với trục hồnh một góc 135o. Với cách xây dựng nhƣ
vậy, các đƣờng tham số của đồ thị I-d sẽ vẽ nhƣ sau:
- Các đƣờng I = const nghiêng với trục hồnh một góc 135o
- Các đƣờng d = const là đƣờng thẳng đứng.
- Các đƣờng đẳng nhiệt t=const là những đƣờng thẳng chếch lên trên .
- Các đƣờng φ = const:
Trong vùng t< ts(p) đƣờng cong φ là những đƣờng cong lồi, càng lên trên khoảng
cách giữa chúng càng xa. Các đƣờng φ = const không cắt nhau và không đi qua gốc toạ
độ. Đi từ trên xuống dƣới độ ẩm φ càng tăng. Đƣờng cong φ =100% hay cịn gọi là
đƣờng bão hồ ngăn cách giữa hai vùng là vùng chƣa bão hoà và vùng ngƣng kết hay
còn gọi là vùng sƣơng mù. Các điểm nằm trong vùng sƣơng mù thƣờng không ổn định
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-6-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

mà có xu hƣớng ngƣng kết bớt hơi nƣớc và chuyển về trạng thái bão hoà .
Trên đƣờng t>ts(p) đƣờng φ = const là những đƣờng thẳng đứng.
Khi áp suất khí quyển thay đổi thì đồ thị I-d cũng thay đổi theo. Áp suất khí

quyển thay đổi trong khoảng 20mmHg thì sự thay đổi đó là khơng đáng kể.
Trên hình 1.3 là đồ thị I-d của khơng khí ẩm , xây dựng ở áp suất khí quyển B o=
760mmHg.

Hình 1.3. Đồ thị I-d của khơng khí ẩm

Trên đồ thị này ở xung quanh cịn có thêm các đƣờng ε = const giúp cho tra cứu tính
tốn các sơ đồ điều hịa khơng khí.
1.2.2. Đồ thị d-t
Đồ thị d-t đƣợc các nƣớc Anh, Mỹ , Nhật, Öc ...vv sử dụng rất nhiều
Đồ thị d-t có hai trục d và t vng góc với nhau, cịn các đƣờng đẳng entanpi
I=const tạo thành góc 135o so với trục t. Các đƣờng φ = const là những đƣờng cong
tƣơng tự nhƣ trên đồ thị I-d. Có thể coi đồ thị d-t là hình ảnh của đồ thị I-d qua một
gƣơng phản chiếu.
Đồ thị d-t chính là đồ thị t-d khi xoay 90o, đƣợc Carrrier xây dựng năm 1919 nên
thƣờng đƣợc gọi là đồ thị Carrier.
Trục tung là độ chứa hơi d (g/kg), bên cạnh là hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible).
Trục hồnh là nhiệt độ nhiệt kế khơ t (oC). Trên đồ thị có các đƣờng tham số sau đây:
- Đƣờng I=const tạo với trục hồnh một góc 135o. Các giá trị entanpi của khơng
khí cho bên cạnh đƣờng φ=100%, đơn vị kJ/kg khơng khí khơ
- Đƣờng φ=const là những đƣờng cong lõm, càng đi lên phía trên (d tăng) φ càng
lớn. Trên đƣờng φ=100% là vùng sƣơng mù.
- Đƣờng thể tích riêng v = const là những đƣờng thẳng nghiêng song song với
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-7-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

nhau, đơn vị m3/kg khơng khí khơ.
Ngồi ra trên đồ thị cịn có đƣờng Ihc là đƣờng hiệu chỉnh entanpi (sự sai lệch
giữa entanpi không khí bão hồ và chƣa bão hồ)

Hình 1.4. Đồ thị t-d của khơng khí ẩm

1.3. Một số q trình cơ bản trên đồ thị I-d
1.3.1. Quá trình thay đổi trạng thái của khơng khí
Q trình thay đổi trạng thái của khơng khí ẩm từ trạng thái A (t A, φA) đến B (tB,
φB)
đƣợc biểu thị bằng đoạn thẳng AB, mũi tên chỉ chiều quá trình gọi là tia quá trình.

Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-8-


Giáo trình Điều hịa khơng khí
I

IA
A

IB
B




C



D
d

Hình 1.5. Ý nghĩa hình học của ε

Đặt (IA - IB)/(dA-dB) = ΔI/Δd =εAB gọi là hệ số góc tia của q trình AB.
Ta hãy xét ý nghĩa hình học của hệ số εAB
Ký hiệu góc giữa tia AB với đƣờng nằm ngang là α. Ta có:
ΔI= IB - IA = m.AD
Δd= dB - dA = n.BC
Trong đó m, n là tỉ lệ xích của các trục toạ độ, cụ thể là:
m- kcal/kg kk khô/ 1mm;
n- kg/kg kk khơ/1mm
Từ đây ta có
I I
I
 AB  B A 
d B  d A d (1-12)
Hay:
m
m
 AB  (tg  tg 45o ).  (tg  1).
(1-13)
n
n
Nhƣ vậy trên trục toạ độ I-d có thể xác định tia AB thông qua giá trị εAB . Để tiện
cho việc sử dụng trên đồ thị ở ngoài biên, ngƣời ta vẽ thêm các đƣờng ε = const.

Các đƣờng ε = const có các tính chất sau :
Hệ số góc tia ε phản ánh hƣớng của quá trình AB, mỗi q trình ε có một giá trị
nhất
định.
Các đƣờng ε có trị số nhƣ nhau thì song song với nhau.
Tất cả các đƣờng ε đều đi qua góc tọa độ (I=0 và d=0).
1.3.2. Q trình hịa trộn hai dịng khơng khí
Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí ngƣời ta thƣờng gặp các q trình hịa trộn
hai dịng khơng khí ở các trạng thái khác nhau để đạt đƣợc một trạng thái cần thiết. Q
trình này gọi là q trình hồ trộn.
Giả sử hịa trộn một lƣợng khơng khí ở trạng thái A(IA, dA) có khối lƣợng phần
khơ là LA với một lƣợng khơng khí ở trạng thái B(IB, dB) có khối lƣợng phần khô là LB
và thu đƣợc một lƣợng không khí ở trạng thái C(IC, dC) có khối lƣợng phần khô là LC.
Ta xác định các thông số của trạng thái hồ trộn C.

Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh

-9-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

I
IA
IB

A

IC



C



B

d
dB dC

dA

Hình 1.6. Q trình hịa trộn trên đồ thị I-d
Ta có các phƣơng trình:
Cân bằng khối lƣợng:
LC= LA+LB
Cân bằng ẩm:
DC.LC = dA.LA + dB.LB
Cân bằng nhiệt:
IC.LC = IA.LA + IB.LB
Thế (1-14) vào (1-15) và (1-16), ta có:
(IA-IC).LA = (IC-IB).LB
(IA-IC).LA = (IC-IB).LB
Hay:

IA  IC
I I
 C B
dA  dC dC  dB

(1-14)
(1-15)
(1-16)

(1-17)

Từ biểu thức này ta rút ra:

I A  I C d A  d C LB


I C  I B d C  d B LA

(1-18)

Phƣơng trình (1-17) là các phƣơng trình biểu thị đƣờng thẳng AC và BC, các
đƣờng thẳng này có cùng hệ số góc tia bằng nhau (tức cùng độ nghiêng) và chung điểm
C nên ba điểm A, B, C thẳng hàng và điểm C nằm trên AB.
Theo phƣơng trình (1-18) suy ra điểm C nằm trên AB và chia đoạn AB theo tỷ lệ LB/LA,
cụ thể:

AC I A  I C d A  dC LB



(1-19)
CB I C  I B dC  d B LA
Thông số trạng thái của điểm C đƣợc xác định nhƣ sau:

IC  I A.
dC  d A .

LA
L
 IB. B
LC
LB

dA
d
 dB. B
dC
dB

(1-20)

(1-21)

Việc xác định điểm hịa trộn rất quan trọng trong các tính tốn sau này cũng nhƣ
phân tích các q trình thay đổi trạng thái của khơng khí khi trao đổi nhiệt ẩm với nƣớc.
1.4. Ảnh hƣởng của khơng khí đến con ngƣời
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-10-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

1.4.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố gây cảm giác nóng lạnh đối với con ngƣời. Cơ thể con ngƣời
có nhiệt độ là tct = 37oC. Trong quá trình vận động cơ thể con ngƣời luôn luôn toả ra
nhiệt lƣợng qtỏa. Lƣợng nhiệt do cơ thể toả ra phụ thuộc vào cƣờng độ vận động. Vì vậy,
để duy trì thân nhiệt cơ thể thƣờng xuyên trao đổi nhiệt với môi trƣờng xung quanh
dƣới hai hình thức:
- Truyền nhiệt : Truyền nhiệt từ cơ thể con ngƣời vào môi trƣờng xung quanh
dƣới ba cách: dẫn nhiệt, đối lƣu và bức xạ. Nói chung nhiệt lƣợng trao đổi theo hình
thức truyền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào độ chênh nhiệt độ giữa cơ thể và môi trƣờng
xung quanh. Lƣợng nhiệt trao đổi này gọi là nhiệt hiện . Ký hiệu qh
- Tỏa ẩm : Ngồi hình thức truyền nhiệt cơ thể cịn trao đổi nhiệt với môi trƣờng
xung quanh thông qua tỏa ẩm. Tỏa ẩm có thể xảy ra trong mọi phạm vi nhiệt độ và khi
nhiệt độ mơi trƣờng càng cao thì cƣờng độ càng lớn. Nhiệt năng của cơ thể đƣợc thải ra
ngoài cùng với hơi nƣớc dƣới dạng nhiệt ẩn, nên lƣợng nhiệt này đƣợc gọi là nhiệt ẩn,
ký hiệu qa.
Ngƣời ta nhận thấy khi vận động nhiều trong điều kiện ngồi trời hoặc nóng bức,
nếu cơ thể khơng cung cấp đủ nƣớc cần thiết để thải nhiệt, thân nhiệt có thể tăng cao có
nguy cơ đến tính mạng của con ngƣời.
Mối quan hệ giữa nhiệt lƣợng thải ra dƣới hai hình thức truyền nhiệt và tỏa ấm
đƣợc thể hiện bởi phƣơng trình sau đây:
qtỏa = qh + qa
(1-22)
Đây là một phƣơng trình cân bằng động, giá trị của mỗi đại lƣợng trong phƣơng
trình có thể thay đổi tùy thuộc vào cƣờng độ vận động, nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ chuyển
động của khơng khí xung quanh. Trong phƣơng trình đó qa là đại lƣợng mang tính chất
điều chỉnh, giá trị của nó lớn nhỏ phụ thuộc vào mối quan hệ của qtỏa và qh để đảm bảo
phƣơng trình (1-22) ln cân bằng.
1.4.2. Ảnh hƣởng của độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm tƣơng đối có ảnh hƣởng quyết định tới khả năng thốt mồ hơi vào trong
mơi trƣờng khơng khí xung quanh. Q trình này chỉ có thể tiến hành khi φ < 100%. Độ
ẩm càng thấp thì khả năng thốt mồ hôi càng cao, cơ thể cảm thấy dễ chịu.

Độ ẩm quá cao, hay quá thấp đều không tốt đối với con ngƣời.
- Độ ẩm cao : Khi độ ẩm tăng lên khả năng thốt mồ hơi kém, cơ thể cảm thấy rất
nặng nề, mệt mỏi và dễ gây cảm cúm. Ngƣời ta nhận thấy ở một nhiệt độ và tốc
độ gió khơng đổi khi độ ẩm lớn khả năng bốc mồ hơi chậm hoặc khơng thể bay
hơi đƣợc, điều đó làm cho bề mặt da có lớp mồ hơi nhớp nháp.
- Độ ẩm thấp : Khi độ ẩm thấp mồi hôi sẽ bay hơi nhanh làm da khô, gây nứt nẻ
chân tay, môi ...vv. Nhƣ vậy độ ẩm quá thấp cũng khơng tốt cho cơ thể.
Độ ẩm thích hợp đối với cơ thể con ngƣời nằm trong khoảng tƣơng đối rộng:
φ = 50÷70%.
1.4.3. Ảnh hƣởng của tốc độ khơng khí
Tốc độ khơng khí xung quanh có ảnh hƣởng đến cƣờng độ trao đổi nhiệt và trao
đổi chất (thốt mồ hơi) giữa cơ thể con ngƣời với môi trƣờng xung quanh. Khi tốc độ
lớn cƣờng độ trao đổi nhiệt ẩm tăng lên. Vì vậy khi đứng trƣớc gió ta cảm thấy mát và
thƣờng da khô hơn nơi yên tĩnh trong cùng điều kiện về độ ẩm và nhiệt độ .
Khi nhiệt độ khơng khí thấp, tốc độ q lớn thì cơ thể mất nhiệt gây cảm giác
lạnh. Tốc độ gió thích hợp tùy thuộc vào nhiều yếu tố : nhiệt độ gió, cƣờng độ lao động,
độ ẩm, trạng thái sức khỏe của mỗi ngƣời. . .vv.
Trong kỹ thuật điều hịa khơng khí ngƣời ta chỉ quan tâm tốc độ gió trong vùng
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-11-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

làm việc, tức là vùng dƣới 2m kể từ sàn nhà. Đây là vùng mà một ngƣời bất kỳ khi đứng
trong phòng đều lọt thỏm vào trong khu vực đó.
1.4.4. Ảnh hƣởng của nồng độ các chất độc hại
Khi trong khơng khí có các chất độc hại chiếm một tỷ lệ lớn thì nó sẽ có ảnh
hƣởng đến sức khỏe con ngƣời. Mức độ tác hại của mỗi một chất tùy thuộc vào bản chất

chất khí, nồng độ của nó trong khơng khí, thời gian tiếp xúc của con ngƣời, tình trạng
sức khỏe ...vv.
Các chất độc hại bao gồm các chất chủ yếu sau :
Bụi : Bụi ảnh hƣởng đến hệ hô hấp . Tác hại của bụi phụ thuộc vào bản chất bụi,
nồng độ và kích thƣớc của nó. Kích thƣớc càng nhỏ thì càng có hại vì nó tồn tại trong
khơng khí lâu và khả năng thâm nhập vào cơ thể sâu hơn và rất khó khử bụi. Hạt bụi lớn
thì khả năng khử dễ dàng hơn nên ít ảnh hƣởng đến con ngƣời. Bụi có 2 nguồn gốc hữu
cơ và vơ cơ.
Khí CO2, SO2 . . Các khí này khơng độc, nhƣng khi nồng độ của chúng lớn thì
sẽ làm giảm nồng độ O2 trong khơng khí, gây nên cảm giác mệt mỏi. Khi nồng độ quá
lớn có thể dẫn đến ngạt thở .
Các chất độ hại khác : Trong quá trình sản xuất và sinh hoạt trong khơng khí có
thể có lẫn các chất độc hại nhƣ NH3, Clo . . vv là những chất rất có hại đến sức khỏe
con ngƣời.
Cho tới nay khơng có tiêu chuẩn chung để đánh giá mức độ ảnh hƣởng tổng hợp
của các chất độc hại trong khơng khí.
Tuy các chất độc hại có nhiều nhƣng trên thực tế trong các cơng trình dân dụng
chất độc hại phổ biến nhất đó là khí CO2 do con ngƣời thải ra trong q trình hơ hấp. Vì
thế trong kỹ thuật điều hoà ngƣời ta chủ yếu quan tâm đến nồng độ CO2.
Để đánh giá mức độ ô nhiểm ngƣời ta dựa vào nồng độ CO2 có trong khơng khí.
Bảng 1-2 trình bày mức độ ảnh hƣởng của nồng độ CO2 trong khơng khí . Theo
bảng này khi nồng độ CO2 trong khơng khí chiếm 0,5% theo thể tích là gây nguy hiểm
cho con ngƣời. Nồng độ cho phép trong khơng khí là 0,15% theo thể tích.
Nồng độ CO2
Mức độ ảnh hƣởng
% thể tích
0,07
- Chấp nhận đƣợc ngay cả khi có nhiều ngƣời trong phịng
0,10
- Nồng độ cho phép trong trƣờng hợp thông thƣờng

0,15
- Nồng độ cho phép khi dùng tính tốn thơng gió
0,20-0,50
- Tƣơng đối nguy hiểm
> 0,50
- Nguy hiểm
- Hệ thần kinh bị kích thích gây ra thở sâu và nhịp thở gia tăng. Nếu
4÷5
hít thở trong mơi trƣờng này kéo dài thì có thể gây ra nguy hiểm.
- Nếu thở trong môi trƣờng này kéo dài 10 phút thì mặt đỏ bừng
8
và đau đầu
18 hoặc lớn hơn
- Hết sức nguy hiểm có thể dẫn tới tử vong.
Bảng 1-2 : Tỷ lệ các chất khí trong khơng khí khơ

1.4.5. Ảnh hƣởng của độ ồn
Ngƣời ta phát hiện ra rằng khi con ngƣời làm việc lâu dài trong khu vực có độ ồn
cao thì lâu ngày cơ thể sẽ suy sụp, có thể gây một số bệnh nhƣ : Stress, bồn chồn và gây
các rối loạn gián tiếp khác. Độ ồn tác động nhiều đến hệ thần kinh. Mặt khác khi độ ồn
lớn có thể làm ảnh hƣởng đến mức độ tập trung vào công việc hoặc đơn giản hơn là gây
sự khó chịu cho con ngƣời. Ví dụ các âm thanh của quạt trong phịng thƣ viện nếu quá
lớn sẽ làm mất tập trung của ngƣời đọc và rất khó chịu.
Vì vậy độ ồn là một tiêu chuẩn quan trọng không thể bỏ qua khi thiết kế một hệ
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-12-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

thống điều hịa khơng khí. Đặc biệt các hệ thống điều hoà cho các đài phát thanh, truyền
hình, các phịng studio, thu âm thu lời thì yêu cầu về độ ồn là quan trọng nhất.
1.5. Ảnh hƣởng của mơi trƣờng khơng khí đến sản xuất
Con ngƣời là một yếu tố vô cùng quan trọng trong sản xuất. Các thơng số khí
hậu có ảnh hƣởng nhiều tới con ngƣời có nghĩa cũng ảnh hƣởng tới năng suất và chất
lƣợng sản phẩm một cách gián tiếp.
Ngoài ra các yếu tố khí hậu cũng ảnh hƣởng trực tiếp tới chất lƣợng sản phẩm.
Trong phần này chúng ta chỉ nghiên cứu ở khía cạnh này.
1.5.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hƣởng đến nhiều loại sản phẩm. Một số q trình sản xuất địi
hỏi nhiệt độ phải nằm trong một giới hạn nhất định. Ví dụ :
- Kẹo Sơcơla : 7 oC ÷8oC
- Kẹo cao su : 20 oC
- Bảo quả rau quả : 10 oC
o
o
- Đo lƣờng chính xác : 20 C ÷24 C
o
o
- Dệt : 20 C ÷32 C
- Chế biến thịt, thực phẩm : Nhiệt độ cao làm sản phẩm chóng bị thiu .
Bảng 1-3 dƣới đây là tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm của một số quá trình sản xuất
thƣờng gặp
Quá trình
Cơng nghệ sản xuất
Nhiệt độ,
Độ ẩm,
oC
%

- Đóng và gói sách
45
21  24
Xƣởng in
- Phòng in ấn
45  50
24  27
- Nơi lƣu trữ giấy
50  60
20  33
- Phòng làm bản kẽm
40  50
21  33
- Nơi lên men
34
50  70
Sản xuất bia
- Xử lý malt
10  15
80  85
- Ủ chín
18  22
50  60
- Các nơi khác
16  24
45  65
- Nhào bột
24  27
45  55
Xƣởng bánh

- Đóng gói
18  24
50  65
- Lên men
27
70  80
- Chế biến bơ
16
60
Chế biến thực phẩm
- Mayonaise
24
40  50
- Macaloni
38
21  27
Cơng nghệ chính xác - Lắp ráp chính xác
20  24
40  50
- Gia công khác
24
45  55
- Chuẩn bị
60
27  29
Xƣởng len
- Kéo sợi
50  60
27  29
- Dệt

60  70
27  29
- Chải sợi
22  25
55  65
Xƣởng sợi bông
- Xe sợi
22  25
60  70
- Dệt và điều tiết cho sợi
22  25
70  90
Bảng 1-3 : Điều kiện cơng nghệ của một số q trình

1.5.2. Độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm cũng có ảnh nhiều đến một số sản phẩm.
- Khi độ ẩm cao có thể gây nấm mốc cho một số sản phẩm nông nghiệp và công nghiệp
nhẹ.
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-13-


Giáo trình Điều hịa khơng khí
- Khi độ ẩm thấp sản phẩm sẽ khơ, giịn khơng tốt hoặc bay hơi làm giảm chất lƣợng

sản phẩm hoặc hao hụt trọng lƣợng.
Ví dụ:
- Sản xuất bánh kẹo : Khi độ ẩm cao thì kẹo chảy nƣớc. Độ ẩm thích hợp cho sản xuất
bánh kẹo là φ = 50-65%

- Ngành vi điện tử, bán dẫn : Khi độ ẩm cao làm mất tính cách điện của các mạch
điện
1.5.3. Vận tốc khơng khí
Tốc độ khơng khí cũng có ảnh hƣởng đến sản xuất nhƣng ở một khía cạnh khác
Ví dụ, khi tốc độ lớn trong nhà máy dệt, sản xuất giấy…. sản phẩm nhẹ sẽ bay khắp
phòng hoặc làm rối sợi. Trong một số trƣờng hợp thì sản phẩm bay hơi nƣớc nhanh làm
giảm chất lƣợng.
Vì vậy trong một số xí nghiệp sản xuất ngƣời ta cũng qui định tốc độ khơng khí
khơng đƣợc vƣợt quá mức cho phép.
1.5.4. Độ trong sạch của không khí
Có nhiều ngành sản xuất bắt buộc phải thực hiện trong phịng khơng khí cực kỳ
trong sạch nhƣ sản xuất hàng điện tử bán dẫn, tráng phim, quang học. Một số ngành
thực phẩm cũng đòi hỏi cao về độ trong sạch của khơng khí tránh làm bẩn các thực
phẩm.
1.6. Khái niệm và phân loại điều hịa khơng khí
1.6.1. Khái niệm
Điều hịa khơng khí cịn gọi là điều tiết khơng khí là q trình tạo ra và giữ ổn
định các thơng số trạng thái của khơng khí theo một chương trình định sẵn khơng phụ
thuộc vào điều kiện bên ngồi.
Khác với thơng gió, trong hệ thống điều hịa khơng khí trƣớc khi thổi vào phòng
đã đƣợc xử lý về mặt nhiệt ẩm. Vì thế điều tiết khơng khí đạt hiệu quả cao hơn thơng
gió.
1.6.2. Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí
Có rất nhiều cách phân loại các hệ thống điều hồ khơng khí dựa trên những cơ
sở khác nhau. Dƣới đây trình bày một số cách phân loại phổ biến nhất :
- Theo mức độ quan trọng của các hệ thống điều hịa:
+ Hệ thống điều hịa khơng khí cấp I : là hệ thống điều hồ có khả năng duy trì
các thơng số tính tốn trong nhà với mọi phạm vi thơng số ngồi trời.
+ Hệ thống điều hịa khơng khí cấp II : Hệ thống điều hồ có khả năng duy trì
các thơng số tính tốn trong nhà với sai số không qúa 200 giờ trong 1 năm.

+ Hệ thống điều hịa khơng khí cấp III : Hệ thống điều hồ có khả năng duy trì
các thơng số tính tốn trong nhà với sai số khơng qúa 400 giờ trong 1 năm.
Khái niệm về mức độ quan trọng mang tính tƣơng đối và khơng rõ ràng. Chọn
mức độ quan trọng là theo yêu cầu của khách hàng và thực tế cụ thể của cơng trình. Tuy
nhiên hầu hết các hệ thống điều hoà trên thực tế đƣợc chọn là hệ thống điều hoà cấp III.
- Theo phƣơng pháp xử lý nhiệt ẩm:
+ Hệ thống điều hịa kiểu khơ: Khơng khí đƣợc xử lý nhiệt ẩm nhờ các thiết bị
trao đổi nhiệt kiểu bề mặt. Đặc điểm của việc xử lý khơng khí qua các thiết bị trao đổi
nhiệt kiểu bề mặt là khơng có khả năng làm tăng dung ẩm của khơng khí. Q trình xử
lý khơng khí qua các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt tùy thuộc vào nhiệt độ bề mặt
mà dung ẩm không đổi hoặc giảm. Khi nhiệt độ bề mặt thiết bị nhỏ hơn nhiệt độ đọng
sƣơng ts của khơng khí đi qua thì hơi ẩm trong nó sẽ ngƣng tụ lại trên bề mặt của thiết
bị, kết quả dung ẩm giảm. Trên thực tế, q trình xử lý ln ln làm giảm dung ẩm của
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-14-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

khơng khí.
+ Hệ thống điều hịa khơng khí kiểu ướt: Khơng khí đƣợc xử lý qua các thiết bị
trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp. Trong thiết bị này khơng khí sẽ hỗn hợp với nƣớc phun đã
qua xử lý để trao đổi nhiệt ẩm. Kết quả q trình trao đổi nhiệt ẩm có thể làm tăng,
giảm hoặc duy trì khơng đổi dung ẩm của khơng khí.
- Theo đặc điểm khâu xử lý nhiệt ẩm:
+ Hệ thống điều hoà cục bộ : Là hệ thống nhỏ chỉ điều hịa khơng khí trong một
khơng gian hẹp, thƣờng là một phịng. Kiểu điều hồ cục bộ trên thực tế chủ yếu sử
dụng các máy điều hoà dạng cửa sổ , máy điều hoà kiểu rời (2 mãnh) và máy điều hoà
ghép.

+ Hệ thống điều hoà phân tán : Hệ thống điều hịa khơng khí mà khâu xử lý
nhiệt ẩm phân tán nhiều nơi. Có thể ví dụ hệ thống điều hồ khơng khí kiểu khuyếch tán
trên thực tế nhƣ hệ thống điều hoà kiểu VRV (Variable Refrigerant Volume ) , kiểu làm
lạnh bằng nƣớc (Water chiller) hoặc kết hợp nhiều kiểu máy khác nhau trong 1 cơng
trình.
+ Hệ thống điều hoà trung tâm : Hệ thống điều hoà trung tâm là hệ thống mà
khâu xử lý khơng khí thực hiện tại một trung tâm sau đó đƣợc dẫn theo hệ thống kênh
dẫn gió đến các hộ tiêu thụ. Hệ thống điều hoà trung tâm trên thực tế là máy điều hồ
dạng tủ, ở đó khơng khí đƣợc xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều hoà rồi đƣợc dẫn theo hệ
thống kênh dẫn đến các phòng.
- Theo đặc điểm mơi chất giải nhiệt:
+ Giải nhiệt bằng gió: Tất cả các máy điều hịa cơng suất nhỏ đều giải nhiệt
bằng khơng khí, các máy điều hịa cơng suất trung bình có thể giải nhiệt bằng gió hoặc
nƣớc, hầu hết các máy công suất lớn đều giải nhiệt bằng nƣớc.
+ Giải nhiệt bằng nước: Để nâng cao hiệu quả giải nhiệt các máy công suất lớn
sử dụng nƣớc để giải nhiệt cho thiết bị ngƣng tụ. Đối với các hệ thống này đòi hỏi trang
bị đi kèm là hệ thống bơm, tháp giải nhiệt và đƣờng ống dẫn nƣớc.
- Theo khả năng xử lý nhiệt ẩm:
+ Máy điều hòa một chiều lạnh: Máy chỉ có khả năng làm lạnh về mùa hè, về
mùa đơng khơng có khả năng sƣởi ấm.
+ Máy điều hịa hai chiều nóng lạnh: Máy có hệ thống van đảo chiều cho phép
hoán đổi chức năng của các dàn nóng và lạnh về các mùa khác nhau. Mùa hè bên trong
nhà là dàn lạnh, bên ngoài là dàn nóng và về mùa đơng sẽ hốn đổi ngƣợc lại.

Chƣơng 2:
THIẾT LẬP VÀ TÍNH TỐN CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU HÕA KHƠNG KHÍ
2.1. Cơ sở thiết lập sơ đồ điều hịa khơng khí
Thiết lập sơ đồ điều hịa khơng khí là xác định các quá trình thay đổi trạng thái
của khơng khí trên đồ thị I-d nhằm mục đích xác định các khâu cần xử lý và năng suất
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-15-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

của nó để đạt đƣợc trạng thái khơng khí cần thiết trƣớc khi cho thổi vào phòng.
Cơ sở để thiết lập sơ đồ điều hòa khơng khí:
- Điều kiện khí hậu địa phƣơng nơi nắp đặt cơng trình, để chọn thơng số tính tốn
ngồi trời: tN và φN
- Yêu cầu về tT và φT.
- Các kết quả tính cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm và chất độc hại của cơng trình : QT, WT,
GT
- Thỏa mãn điều kiện vệ sinh và an toàn cho sức khỏe của con ngƣời:
+ Nhiệt độ khơng khí trƣớc khi thổi vào phịng khơng đƣợc q thấp so với nhiệt
độ trong phòng nhằm tránh gây cảm lạnh cho ngƣời sử dụng, cụ thể nhƣ sau :
tV ≥ tT - a (2-1)
Đối với hệ thống điều hồ khơng khí thổi từ dƣới lên (miệng thổi đặt trong vùng
làm việc) : a = 7oC
Đối với hệ thống điều hồ khơng khí thổi từ trên xuống : a = 10 oC
Nếu điều kiện vệ sinh khơng thỏa mãn thì phải tiến hành sấy nóng khơng khí tới
nhiệt độ tV = tT - a thoả mãn điều kiện vệ sinh rồi cho thổi vào phịng.
Lƣợng khí tƣơi cấp vào phịng phải đảm bảo đủ cho ngƣời trong phòng.
GN  n. K .

Vk
, kg / s
3600

(2-2)

trong đó:
n - Số ngƣời trong phịng
Vk - Lƣợng khơng khí tƣơi cần cung cấp cho một ngƣời trong một đơn vị thời
gian, tra theo bảng 2-7, m3/ngƣời, giờ.
ρK - Khối lƣợng riêng của khơng khí, ρK = 1,2 kg/m3.
Tuy nhiên lƣu lƣợng gió bổ sung khơng đƣợc nhỏ hơn 10% tổng lƣợng gió cung
cấp cho phịng G ( kg/s).
2.2. Tính tốn các sơ đồ điều hịa khơng khí theo sơ đồ I-d
2.2.1. Phƣơng trình tính năng suất gió
Từ các phƣơng trình cân bằng nhiệt, ẩm và chất độc hại ta xác định đƣợc phƣơng
trình xác định năng suất gió.
- Năng suất gió để thải nhiệt:

Gq 

QT
I T  IV

(2-3)

- Năng suất gió để thải ẩm:

Gw 

WT
dT  dV

(2-4)

- Năng suất gió để thải chất độc hại:

Gz 

Md
M
 d
zT  zV
zT

(2-5)

Trong các công thức trên T là trạng thái không khí trong phịng, V là trạng thái
khơng khí trƣớc khi thổi vào phịng.
Khi thiết kế hệ thống điều hồ thƣờng phải đảm bảo hai thông số nhiệt và ẩm
không đổi theo yêu cầu , tức là phải thỏa mãn đồng hai phƣơng trình cân bằng nhiệt và
ẩm. Hay nói cách khác ta có : GQ = GW
QT
WT

I T  IV dT  dV

Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-16-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

(2-6)

Suy ra:
I I
QT
I
 T V 
  VT   T
WT dT  dV d

(2-7)

Đại lƣợng T gọi là hệ số góc tia của quá trình tự thay đổi trạng thái của khơng
khí trong phịng khi nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT.
Nhƣ vậy để trạng thái của khơng khí trong phịng khơng đổi thì trạng thái khơng
khí thổi vào phịng V(tV, φV) phải luôn nằm trên đƣờng εT = QT/WT đi qua điểm
T(tT,φT).
2.2.2. Các sơ đồ điều hịa khơng khí mùa hè
2.2.2.1. 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 đƣa vào thiết bị xử lý khơng khí là
khơng khí tƣơi.
I

N

N

3
O

1

tN

5

2

4
G

V

6
T
QT WT

7

tT

T

T

N






T
O=V

d

Hình 2.1- Sơ đồ nguyên lý và biểu diễn sự thay đổi trạng thái trên đồ thị I-d

* Nguyên lý làm việc: Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,N) qua cửa lấy gió
có van điều chỉnh (1) đƣợc đƣa vào buồng xử lý nhiệt ẩm (2), tại đây khơng khí đƣợc xử
lý theo chƣơng trình định sẵn đến một trạng thái O nhất định nào đó và đƣợc quạt (3)
vận chuyển theo đƣờng 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 và ẩm thừa và tự thay
đổi đến trạng thái T(tT, φT) theo tia quá trình εT = QT/WT . Sau đó khơng khí đƣợc thải
ra bên ngồi qua các cửa thải (7).
Sơ đồ thẳng đƣợc sử dụng trong các trƣờng hợp sau:
- Khi kênh gió hồi quá lớn việc thực hiện hồi gió quá tốn kém hoặc không thực hiện
đƣợc do không gian nhỏ hẹp .
- Khi trong khơng gian điều hịa có sinh ra nhiều chất độc hại, việc hồi gió khơng có
lợi.
Mùa hè nƣớc ta nhiệt độ và độ ẩm bên ngồi phịng thƣờng cao hơn nhiệt độ và
độ ẩm trong phịng. Vì thế điểm N thƣờng nằm bên trên phải của điểm T.
* Xác định các điểm nút :
Theo đồ thị biểu thị quá trình ta có:
- Q trình NO là q trình xử lý khơng khí diễn ra ở thiết bị xử lý khơng khí.
Trạng thái O cuối q trình xử lý khơng khí có độ ẩm φo = 90÷ 95%.
- Q trình OV là q trình khơng khí nhận nhiệt khi dẫn qua hệ thống đƣờng
ống. Q trình này khơng trao đổi ẩm, đó là q trình gia nhiệt đẳng dung ẩm. Vì tất cả
các đƣờng ống dẫn khơng khí lạnh đều bọc cách nhiệt nên tổn thất này không đáng kể.
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-17-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

Thực tế có thể coi V≡O
- Q trình VT là q trình khơng khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa
và ẩm thừa nên có hệ số góc tia εVT = εT = QT/WT
Từ phân tích trên ta có thể xác định các điểm nút nhƣ sau:
 Xác định các điểm N(tN, φN), T(tT, φT) theo các thơng số tính tốn ban
đầu.
 Qua điểm T kẻ đƣờng ε = εT = QT/WT cắt đƣờng φo = 0,95 tại O≡V
 Nối NO ta có q trình xử lý khơng khí
Cần lƣu ý trạng thái thổi vào V≡O phải đảm bảo điều kiện vệ sinh là nhiệt độ
không đƣợc quá thấp so với nhiệt độ trong phòng để tránh gây cảm lạnh cho ngƣời sử
dụng, tức là: tV ≥ tT - a
Nếu không thỏa mãn điều kiện vệ sinh,
I
thì phải gia nhiệt khơng khí từ trạng thái O lên
N


trạng thái V thoả mãn điều kiện vệ sinh mới

N
tN
thổi vào phòng, tức là tV = tT - a (hình 2-2)
T


Trong trƣờng hợp này các điểm O và V
tT T
xác định lại nhƣ sau:
T
- Điểm V là giao của đƣờng song song với εT =
tV =tT -a
V
QT/WT đi qua điểm T và đƣờng t = tT – a
O
d
- Điểm O là giao của đƣờng thẳng đứng ( đẳng
dung ẩm) qua điểm V và đƣờng φo = 0,95.
Hình 2.2 – Sơ đồ thẳng khi nhiệt độ tv thấp

* Các thiết bị chính của q trình
Để thực hiện đƣợc sơ đồ thẳng mùa hè cần có các thiết bị chính sau : Thiết bị xử lý
khơng khí, quạt cấp gió, bộ sấy cấp II, hệ thống kênh cấp gió, miệng thổi.
* Xác định năng suất các thiết bị
- Năng suất gió thổi vào phịng :
G

QT
WT

I T  IV dT  dV

- Năng suất lạnh của thiết bị xử lý:
Qo  G.( I N  I O )  QT .

(2-8)

I N  IO
I T  IV

(2-9)

- Năng suất làm khô của thiết bị xử lý:
Wo  G.(d N  dO )  WT .

d N  dO
dT  dV

(2-10)

- Công suất nhiệt của thiết bị sấy cấp II ( Nếu có):
QSII  G.( IV  I O )  QT .

IV  I O
I T  IV

(2-11)

*Ưu, nhược điểm, phạm vi sử dụng của sơ đồ thẳng:
- Sơ đồ thẳng có ƣu điểm là đơn giản, gọn nhẹ dễ lắp đặt.
- Khơng tận dụng nhiệt từ khơng khí thải nên hiệu quả thấp.
- Thƣờng đƣợc sử dụng trong các hệ thống nơi có phát sinh các chất độc, hơi
hoặc đƣờng ống quá xa, cồng kềnh không kinh tế hoặc không thể thực hiện
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-18-

Giáo trình Điều hịa khơng khí

đƣợc.
2.2.2.2. Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp
Để tận dụng nhiệt của khơng khí thải, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống
điều hịa ngƣời ta sử dụng sơ đồ tuần hồn một cấp. Đó là sơ đồ có thực hiện một phần
gió từ gian máy điều hòa trở lại thiết bị xử lý nhiệt ẩm.

N

3

GN

4

1
O

C
2

G

5

8

7

6

V

T
QT WT

G N+ G T

12
9

11

GT

10

Hình 2.3- Sơ đồ tuần hồn một cấp

a, Ngun lý làm việc: Khơng khí bên ngồi trời có trạng thái N(tN,φN) với lƣu lƣợng LN
qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), đƣợc đƣa vào buồng hịa trộn (3) để hịa trộn với
khơng khí hồi có trạng thái T(tT,φT) với lƣu lƣợng LT từ các miệng hồi gió (2). Hổn hợp
hịa trộn có trạng thái C sẽ đƣợc đƣa đến thiết bị xử lý (4), tại đây nó đƣợc xử lý theo
một chƣơng trình định sẵn đến một trạng thái O và đƣợc 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
phòng nhận nhiệt thừa QT và ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái từ V đến T. Sau đó
một phần khơng khí đƣợc thải ra ngồi và một phần lớn đƣợc quạt hồi gió (11) hút về
qua các miệng hút (9) theo kênh (10) .
b, Xác định các điểm nút trên I-d

Trạng thái C là trạng thái hồ trộn của dịng khơng khí tƣơi có lƣu lƣợng LN và
trạng thái N(tN, φN) với dịng khơng khí tái tuần hồn với lƣu lƣợng LT và trạng thái
T(tT, φT)
Q trình VT là q trình khơng khí tự thay đổi trạng thái khi nhận nhiệt thừa và
ẩm thừa nên có hệ số góc tia ε = εT = QT/WT. Điểm O≡V có φo ≈0,95.
Từ phân tích trên ta có cách xác định các điểm nút nhƣ sau :
Xác định các điểm N, T theo các thơng số tính tốn ban đầu.
Xác định điểm hịa trộn C theo tỉ lệ hịa trộn:
(2-12)
GN
TC GN
CN



GT



G  GN

trong đó :
LN - Lƣu lƣợng gió tƣơi cần cung cấp đƣợc xác định theo điều kiện vệ sinh, kg/s.
L - Lƣu lƣợng gió tổng tuần hồn qua thiết bị xử lý khơng khí đƣợc xác định
theo công thức (2-13), kg/s
Điểm V O là giao nhau của đƣờng  = T = QT/WT đi qua điểm T với đƣờng o = 0,95.
Nối CO ta có q trình xử lý khơng khí.

Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh

-19-


Giáo trình Điều hịa khơng khí
I

N
T
T

tT




tN

N

C



T

O=V

d

Hình 2.4- Biểu diễn sơ đồ tuần hoàn một cấp trên đồ thị I-d

Nếu nhiệt độ điểm O không phù hợp điều kiện vệ sinh thì phải tiến hành sấy
khơng khí đến điểm V thoả mãn điều kiện vệ sinh tức là t = t T - a (hình 2-5). Khi đó
các điểm V và O xác định nhƣ sau:
- Từ T kẻ đƣờng ε = εT = QT/WT cắt t = tT - a tại V
- Từ V kể đƣờng thẳng đứng cắt φo = 0,95 tại O.
- Các điểm còn lại vẫn giữ ngun vị trí.

I

N
T
T

tT

N

C

T

tN






V

tV =tT-a

O

d

Hình 2.5- Sơ đồ tuần hồn một cấp khi nhiệt độ tv thấp

c, Các thiết bị chính: Để thực hiện sơ đồ điều hịa khơng khí một cấp ta phải có các
thiết bị chính sau đây: Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý khơng khí, thiết bị sấy
cấp 2, hệ thống kênh cấp gió, hồi gió, miệng thổi và miệng hút.
d, xác định năng suất các thiết bị chính
- Năng suất gió cấp vào phịng:
G

QT
WT

I T  IV dT  dV

(2-13)

- Lƣợng khơng khí tƣơi GN đƣợc xác định căn cứ vào số lƣợng ngƣời, theo công thức

(2-2) :
GN  n. K .

Vk
, kg / s
3600

trong đó: n - Tổng số ngƣời trong phịng,ngƣời
Vk - Lƣợng khơng khí tƣơi cần cung cấp cho một ngƣời trong một đơn vị
thời gian
Tuy nhiên lƣu lƣợng gió bổ sung khơng đƣợc nhỏ hơn 10%.L. Vì thế khi LN tính
Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh

-20-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

theo các cơng thức trên mà nhỏ hơn 10% thì lấy LN = 0,1.L
Lƣu lƣợng gió hồi :
LT = L – L N
(2-14)
Cơng suất lạnh của thiết bị xử lý khơng khí:
Qo  G.( I C  I O ) QT .

IC  IO
I T  IV

(2-15)

Năng suất làm khô của thiết bị xử lý khơng khí:
Wo  G.(dC  dO ) W T.

dC  dO
dT  dV

(2-16)

Cơng suất nhiệt của bộ sấy khơng khí cấp 2 ( nếu có):
QSII  G.( IV  I O )  QT .

IV  I O
I T  IV

(2-17)

e, Ưu, nhược điểm của sơ đồ tuần hoàn một cấp:
- Do có tận dụng nhiệt của khơng khí tuần hồn nên năng suất lạnh và năng suất làm

khơ giảm so với sơ đồ thẳng.
- Chi phí đầu tƣ tăng do phải trang bị hệ thống kênh hồi gió, miệng hút..
- Hệ thống vẫn cần phải trang bị thiết bị sấy cấp II để sấy nóng khơng khí khi trạng thái
thổi vào không thỏa mãn điều kiện vệ sinh.
2.2.2.3. Sơ đồ tuần hồn khơng khí hai cấp
Để khắc phục nhƣợc điểm của sơ đồ một cấp do phải có thiết bị sấy cấp 2 khi
trạng thái V không thỏa mãn điều kiện vệ sinh, ngƣời ta sử dụng sơ đồ hai cấp có thể
điều chỉnh nhiệt độ khơng khí thổi vào phịng mà khơng cần có thiết bị sấy.
a, Sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ thổi vào
* Sơ đồ nguyên lý :

N

GN
1

3

4

C2

C1

2

G N + G T1

G T1

6
G

7

5

9
8

10

V
T
Q T WT

14

11

G T2
GT

13

12

Hình 2.6- Sơ đồ tuần hồn hai cấp có điều chỉnh nhiệt độ

* Ngun lý làm việc: Khơng khí bên ngồi trời với lƣu lƣợng GN và trạng thái N(tN,φN)
đƣợc lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1) vào buồng (3) hịa trộn với khơng khí
hồi có lƣu lƣợng GT1 và trạng thái T(tT,φT) để đạt một trạng thái C1 nào đó. Hổn hợp
hịa trộn C1 sẽ đƣợc đƣa đến thiết bị xử lý (4) và đƣợc xử lý đến trạng thái O, sau đó
đến buồng hồ trộn (6) để hịa trộn với khơng khí hồi có lƣu lƣợng GT2 và trạng thái
T(tT,φT) để đạt trạng thái C2 và đƣợc quạt (7) vận chuyển theo đƣờng ống gió (8) vào
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-21-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

phịng (10). Khơng khí sau khi ra khỏi miệng thổi (9) có trạng thái 2 vào phòng nhận
nhiệt thừa QT, ẩm thừa WT và tự thay đổi trạng thái đến T(tT, φT) . Cuối cùng một phần
khơng khí đƣợc thải ra ngồi qua cửa thải (14), phần lớn còn lại đƣợc hồi về thiết bị xử
lý khơng khí để tiếp tục xử lý.
*Xác định các điểm nút trên đồ thị I-d
- Các điểm nút N(tN, φN), T(tT, φT) đƣợc

I
N
xác theo các thơng số tính tốn ban đầu.
N tN
- Điểm hịa trộn C2 : Mục đích của việc hồ

T

trộn là nhằm đảm bảo nhiệt độ khơng khí
T
khi thổi vào phịng thoả mãn u cầu vệ
C1
tT

sinh, do đó lƣu lƣợng hịa trộn GT2 đƣợc
T
trích đủ để nhiệt độ tC2 = tT - a.
C2
Nhƣ vậy điểm C2 là giao điểm của đƣờng
tV =tT-a
φT = QT/WT đi qua T với tC2 = tT - a.
O
- Điểm O nằm trên đƣờng φo = 0,95 và
d
đƣờng kéo dài TC2
Hình 2.7- Biểu diễn sơ đồ tuần hoàn hai cấp
- Điểm C1 đƣợc xác định theo tỉ số hịa trộn
có điều chỉnh nhiệt độ trên I-d
: GN/GT1 = TC1/C1N
* Các thiết bị chính

Để thực hiện sơ đồ điều hịa khơng khí hai cấp ta phải có các thiết bị chính sau
đây : Quạt cấp gió, quạt hồi gió, thiết bị xử lý khơng khí , hệ thống kênh cấp gió, hồi
gió và các miệng thổi, miệng hút.
* Xác định năng xuất các thiết bị
- Lƣu lƣợng gió tổng cấp vào phịng:
G

QT
WT

, kg / s
I T  I C 2 dT  d C 2

(2-18)

- Lƣợng khơng khí bổ sung GN đƣợc xác định căn cứ vào số lƣợng ngƣời và lƣợng gió
tƣơi cần cung cấp cho một ngƣời trong một đơn vị thời gian theo công thức (2-2):
GN  n. K .

Năng suất gió GT2 :

GT 2  G.

Vk
, kg / s
3600

C2 O
, kg / s
TO

(2-19)

(2-20)
- Năng suất gió GT1 :
GT1 = G – GN – GT2 , kg/s
- Năng suất lạnh thiết bị xử lý khơng khí : Qo = (G - GT2)(IC1 – IO), kW
- Năng suất làm khô thiết bị xử lý khơng khí: Wo = (G - GT2)(dC1 – dO), kg/s

(2-21)
(2-22)

*Ưu, nhươc điểm của sơ đồ

- Nhiệt độ thổi vào phịng có thể dễ dàng điều chỉnh đƣợc nhờ điều chỉnh lƣợng gió
trích GT2 nhằm nâng nhiệt độ thổi vào phịng 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, cụ thể:
+ Công suất lạnh giảm ΔQO = GT2.(IC1 - IO), kW
+ Năng suất làm khô giảm ΔWo = GT2.(dC1 - dO), kg/s
Nhƣ vậy ta không cần phải đầu tƣ hệ thống xử lý khơng khí q lớn, cồng kềnh.
- Hệ thống địi hỏi phải có thêm buồng hịa trộn thứ hai và hệ thống trích gió đến buồng
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-22-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

hịa trộn này nên chi phí đầu tƣ và vận hành tăng.

b. Sơ đồ tuần hoàn hai cấp điều chỉnh độ ẩm

* Sơ đồ nguyên lý:
G T2
N

4

GN
1
C1
2
3

5

G

C2

7

9

10

V

8

14

T
Q T WT

G N + G T1

11

6
13

GT

12

Hình 2.8- Sơ đồ tuần hoàn hai cấp điều chỉnh độ ẩm

* Nguyên lý làm việc: Khơng khí bên ngồi trời có lƣu lƣợng GN và trạng thái N(tN,φN)
đƣợc lấy qua cửa lấy gió có van điều chỉnh (1), vào buồng (3) hịa trộn với khơng khí
hồi có lƣu lƣợng GT và trạng thái T(tT,φT) để đạt một trạng thái C1 nào đó. Hổn hợp hòa
trộn C1 đƣợc chia làm hai dòng, một dịng có lƣu lƣợng (GN + GT1) đƣợc đƣa đến thiết
bị xử lý khơng khí (4) và đƣợc xử lý đến một trạng thái O, sau đó đƣa đến buồng hồ
trộn (6) hịa trộn với dịng thứ hai có lƣu lƣợng GT2 trạng thái C1 và đạt đƣợc trạng thái
C2. Khơng khí có trạng thái C2 tiếp tục đƣợc quạt (7) thổi theo kênh cấp gió (8) vào
phịng (10) qua các miệng thổi (9). Một phần gió đƣợc thải ra bên ngồi qua cửa thải
gió (14), phần cịn lại tiếp tục đƣợc hồi về và lặp lại chu trình mới.
* Xác định các điểm nút
- Các điểm nút N(tN,φN) , T(tT,φT) đƣợc xác theo các thơng số tính tốn.
- Điểm C1 đƣợc xác định theo tỉ số hòa trộn : GN/GT = TC1/C1N

- Điểm hịa trộn C2 : Mục đích của việc hồ trộn là nhằm nâng nhiệt độ khơng khí thổi
vào phịng đạt u cầu vệ sinh, hay tC2 = tT - a. Nhƣ vậy điểm C2 là giao điểm của
đƣờng song song với εT = QT/WT đi qua T với tC2 = tT - a.
- Điểm O là giao của C1C2 với đƣờng φo = 0,95 .
I

N
T
tT

T

T

C1

N




tN



C2
tV =tT-a
O

d

Hình 2.9- Sơ đồ tuần hồn hai cấp có điều chỉnh độ ẩm trên đồ thị I-d
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

-23-


Giáo trình Điều hịa khơng khí

* Xác định năng suất các thiết bị
- Năng suất gió thổi vào phịng:
QT
WT

, kg / s
I T  I C 2 dT  d C 2

G

(2-23)

- Lƣợng khơng khí bổ sung GN đƣợc xác định căn cứ vào số lƣợng ngƣời và lƣợng gió
tƣơi cần cung cấp cho một ngƣời trong một đơn vị thời gian theo công thức (2-2):
GN  n. K .
- Năng suất gió GT2 :

GT 2  G.

Vk
, kg / s

3600

OC2
, kg / s
C1O

(2-24)

(2-25)
- Năng suất gió GT1 :
GT1 = G – GN – GT2 , kg/s
- Năng suất lạnh thiết bị xử lý khơng khí : Qo = (G - GT2)(IC1 – IO), kW
- Năng suất làm khô thiết bị xử lý khơng khí: Wo = (G - GT2)(dC1 – dO), kg/s

*Ưu, nhược điểm của sơ đồ

(2-26)
(2-27)

- Nhiệt độ và độ ẩm khơng khí thổi vào phịng có thể điều chỉnh để thỏa mãn điều kiện
vệ sinh hoặc thỏa mãn về độ ẩm do đó khơng 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 tƣơng tự:
+ Công suất lạnh giảm ΔQO = GT2.(IC1 - IO), kW
+ Năng suất làm khô giảm ΔWo = GT2.(dC1 - dO), kg/s
- Hệ thống địi hỏi phải có thêm buồng hịa trộn thứ hai và hệ thống trích gió đến buồng
hịa trộn này nên chi phí đầu tƣ và vận hành tăng.
c, Sơ đồ có phun ẩm bổ sung
Sơ đồ này đƣợc sử dụng nhằm tiết kiệm năng lƣợng trong trƣờng hợp cần tăng

độ ẩm của khơng khí trong phịng nhƣng vẫn tiết kiệm năng lƣợng.
Để khơng khí trong phịng đạt đƣợc trạng thái T(tT,φT) ta có thể thực hiện bằng
hai cách sau đây:
*Cách 1: Xử lý khơng khí đến trạng thái O nhất định nào đó và thổi vào phòng
cho tự thay đổi trạng thái đến T(tT,φT) theo quá trình OT (εT = QT/WT )
Theo cách này ta có:
- Năng suất gió cung cấp cho phịng:

G1 

QT
, kg / s
IT  I O

(2-28)

- Năng suất lạnh yêu cầu của thiết bị xử lý khơng khí:

Q01 G1.( I C  I O )  QT .

IC  IO
, kW
IT  I O

(2-29)

- Năng suất làm khô yêu cầu của thiết bị xử lý khơng khí:

W01 G1.(dC  dO )  WT .
Đại học Công nghiệp Quảng Ninh

dC  dO
, kg / s
dT  d O

(2-30)
-24-


Giáo trình Điều hịa khơng khí
I

C

T

T'
T

tC




C



IT

T
O

Io

O'

I o'

* Cách 2 : Xử lý 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 quá trình 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 đƣợc nhờ thay đổi lƣu lƣợng gió xử lý.
Do trạng thái O’ có nhiệt độ nhỏ hơn
trạng thái O nhƣng độ ẩm tƣơng đƣơng
nhau φO’ = φO = 95% nên ta có IO’ < IO và
dO’ < dO.

d

Hình 2.10 -So sánh chu trình có và khơng
có phun ẩm bổ sung
Năng suất các thiết bị trong trƣờng hợp có phun ẩm bỏ sung nhƣ sau:
- Năng suất gió cung cấp cho phịng

G2

QT
QT

 G1 , kg / s
IT '  I O' IT  I O

(2-31)

- Năng suất lạnh u cầu của thiết bị xử lý khơng khí:

Q02 G 2 .( I C  I O ' )  QT .

IC  IO'
I I
 QT . C O  Q01, kW
IT '  I O'
IT  I O

- Năng suất làm khô yêu cầu của thiết bị xử lý khơng khí:
d  dO '
d  dO
W02 G 2 .(dC  dO ' )  WT . C
 WT . C
 W01, kg / s
dT '  d O '
dT  d O
Lưu ý rằng: IT’ = IT

(2-32)

(2-33)

Từ các kết quả tính tốn trên ta có thể rút ra các kết luận nhƣ sau:
- Việc phun ẩm bổ sung có thể áp dụng cho bất cứ sơ đồ nào và đem lại hiệu quả nhiệt

cao hơn: hệ thống đòi hỏi năng suất gió cấp vào phịng u cầu nhỏ, năng suất lạnh và
năng suất làm khô của bộ xử lý khơng khí đều giảm so với sơ đồ thƣờng.
- Hệ thống đòi hỏi cung cấp thêm thiết bị phun ẩm bổ sung trong phịng nên phải có chi
phí bổ sung. Sơ đồ này cho thấy việc phun ẩm bổ sung chỉ thực hiện trong phịng, sau
khi khơng khí đã nhận QT và WT do đó rất khó phân phối đều và rất dễ xảy ra đọng
sƣơng làm ẩm ƣớt đồ vật trong phịng. Thực tế nó chỉ có thể áp dụng cho các phịng
nhỏ và có u cầu đặc biệt về độ ẩm.
2.2.3. Các sơ đồ điều hịa khơng khí mùa đơng
Khi nói đến sơ đồ mùa đơng là nói đến sơ đồ dùng cho những ngày mà nhiệt độ
khơng khí ngồi trời nhỏ hơn nhiệt độ khơng khí trong nhà. Để duy trì nhiệt độ trong
nhà chúng ta phải tiến hành cấp nhiệt. Sơ đồ này thƣờng chỉ sử dụng cho các tỉnh phía
Bắc từ Thừa Thiên Huế trở ra. Các tỉnh thành từ Đà Nẵng trở vào khơng cần sơ đồ
mùa đơng vì mùa đơng ở các tỉnh phía Nam nhiệt độ khơng thấp. Vì thế chúng ta
khơng ngạc nhiên khi các hệ thống điều hồ có cấp nhiệt mùa đông chỉ đƣợc thiết kế
và lắp đặt ở các tỉnh phía Bắc.
Đại học Cơng nghiệp Quảng Ninh

-25-