BÀI THI ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Bài1. Cần điều hoà nhiệt độ cho phòng làm việc có thể tích V = 150 m 3(10 x5) nhiệt độ
trong phòng 260C, độ ẩm 60%; nhiệt độ ngoài trời 320C, độ ẩm 80%. Phòng có 10 người
làm việc biết nhiệt toàn phần của 1 người tỏa ra là 130W/người, lượng gió tươi là
25m3/hngười; trang bị 10 bóng đèn 40W, có 5 máy tính sách tay 250W/máy với hệ số sử
dụng đồng thời 0.8. Biết nhiệt bức xạ mặt trời vào phòng là 1200W, nhiệt do lọt không
khí vào phòng chiếm 10% lượng nhiệt thừa, nhiệt truyền qua kết cấu bao che là 500W.
1. Xác định nhiệt thừa.
2. lưu lượng hệ thống, gió tươi, gió hồi.
3. Năng suất dàn lạnh-->chọn model máy
4. Lưu lượng gió qua dàn lạnh, kích thước ống gió, cách nhiệt ống gió, hệ thống van kết
nối dàn lạnh, nhiệm vụ của các van
5. Lưu lượng nước ngưng tụ từ không khí, đường kính, cách nhiệt.
6. ?
7. Tính cột áp quạt qua dàn lạnh
8. giả sử cần xử lý không khí phòng ở độ sạch 10000, hãy chọn loại và kích thước filter,
khi đó bố trí lại đường ống
9. ?
10. ?

BÀI LÀM
Xác định điểm trong nhà và điểm ngoài trời
 Entanpi điểm ngoài trời
0
Ta có t N = 32 C , ϕ = 80%

PbhN = exp{12 −

4026, 42
} = 0,0473 bar
235,5 + 32

d N = 0,621.

ϕ . pbhN
0,8.0,0473
= 0,621.
= 0.0244 kg / kgkk
1 − ϕ . pbhN
1 − 0,8.0,0473

I N = 1,0048.t N + (2500 + 1,842.t N ).d N = 94,59 kJ / kgkk
 Entanpi điểm trong phòng .
Ta có tT = 260 C , ϕ = 60%

PbhT = exp{12 −

dT = 0,621.

4026, 42
} = 0,0335 bar
235,5 + 26

ϕ . pbhT
0,6.0,0335
= 0,621.
= 0.0127 kg / kgkk
1 − ϕ . pbhT
1 − 0,6.0,0335

IT = 1,0048.tT + (2500 + 1,842.tT ).dT = 58,48 kJ / kgkk

 Điểm thổi vào phòng
I

60 %
ttn

95 %
100 %

tv
d

Theo bài ra thì độ ẩm trong phòng bằng 90% và bỏ qua lượng ẩm thải ra trong phòng
nghĩa là dung ẩm của điểm thổi vào phòng( điểm ngay sau dàn lạnh) bằng với dung
ẩm trong phòng nên dT = dV.

ϕ = 95%, dV = dT = 0.0127 kg / kgkk
dV = 0,621.

ϕ . pbhV
= 0.0127 kg / kgkk
1 − ϕ . pbhV


 PbhV = 0.021 bar

PbhV = exp{12 −

4026, 42
} = 0,021 bar

235,5 + tV

=> tV = 18,320 C

IV = 1,0048.tV + (2500 + 1,842.tV ).dV = 50,586 kJ / kgkk
1) Xác định nhiệt thừa.
a) Nhiệt do động cơ và thiết bị điện thải ra. Q1
Ở đây ta chỉ tính lượng nhiệt thừa do 5 máy tính xách tay thải ra

Q1 = n.N1.K tt = 5.250.0,8 = 1000W = 1 kW
b) Nhiệt do đèn thải ra. Q2
Q2 = n.N hq = 10.40 = 400W = 0, 4 kW
c) Nhiệt do người thải ra. Q3

Q3 = n.q.10−3 = 10.130.10−3 = 1,3 kW
d) Nhiệt do sản phẩm mang vào Q4 = 0
e) Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q5 = 0
f) Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q6 = 1,2KW
g) Nhiệt do không khí lọt vào phòng Q7 = 0,1QT.
h) Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q8 = 0,5 KW
Tổng Nhiệt Thừa QT = 1+ 0,4 + 1,3 + 0 + 0 + 1,2 + 0,1QT + 0,5
<=> QT = 4,89KW
2) Lưu lượng hệ thống, gió tươi, gió hồi
 Lưu lượng gió hệ thống
Lưu lượng gió của hệ thống chính là lưu lượng để thải nhiệt thừa tỏa ra trong
phòng.

 QT = G ( IT − IV ) = G (58, 48 − 50,586) = 7,894G
Suy ra: G = 0,62 kg/s

 Lưu lượng gió tươi, gió hồi

Lượng gió tươi Gt = 10.25 = 250 m3/h = 0,069 m3/s = 0,083 kg/s
Lượng gió tươi bằng với lượng gió thải ra từ phòng, nên ta có:
G = Gt + Gh => Gh = Ght - Gt = 0,62 – 0,083 = 0,537 kg/s
3) Năng suất dàn lạnhvà chọn model máy
a) Năng suất dàn lạnh.
Ta đi xác định điểm hòa trộn.Gọi điểm H là điểm hòa trộn giữa không khí trong
phòng và lượng gió tươi

IH = IN
dH = dN

Gt
G
0,083
0,537
+ IT h = 94,59.
+ 58,48.
= 63,3 kJ / kg
G
G
0,62
0,62

Gt
G
0,083
0,537

+ dT h = 0,0244.
+ 0,0127.
= 0,0143 kg / kgkk
G
G
0,62
0,62
tH = tN

Gt
G
0,083
0,537
+ tT h = 32.
+ 26.
= 26,8030 C
G
G
0,62
0,62

Suy ra năng suất dàn lạnh:

Q0 = G ( I H − IV ) = 0,62.(63,3 − 50,586) = 7.88 kW
b) Chọn model máy.
0

3

Ta có Q = 7,88KW và lưu lượng gió G = 0,62 kg/s =0,52 m /s = 1102 CFM

Tra catalogue của hãng Carrier. Ta chọn 1 máy 42CED012, máy có công suất
8,27KW và lưu lượng gió qua FCU là 1200CFM.

4) Lưu lượng gió qua dàn lạnh, kích thước ống gió, cách nhiệt ống gió, hệ thống
van kết nối dàn lạnh, nhiệm vụ của các van
a) Lưu lượng gió qua dàn lạnh.
Lưu lượng gió qua dàn lạnh chính là lưu lượng gió sau khi chọn máy
3

G = 1200 CFM = 0,57 m /s.
b) Kích thước ống gió.
- Chọn 3 miệng thổi, mỗi miệng thổi có lưu lượng 0,19 m3/s.
- Chọn vận tốc qua mỗi miệng thổi là 2,5m/s
=> Diện tích mỗi miệng thổi: A= 0,19/2,5 = 0,076
- chọn miệng thổi 300x300.
-Chọn vận tốc qua ống gió 4m/s tương ứng với lưu lượng 0,19m3/s.
Đường kính ống gió tròn: d =

0,19.4
= 250
4.π

-Chọn vận tốc qua ống với ứng với lưu lượng 0,19m3/s là 4m/s.
Diện tích ống gió: A1 = 0,19/4 = 0,0475 => kích thước ống gió là 250x200.
-Chọn vận tốc qua ống với ứng với lưu lượng 0,19x2 = 0,38 m3/s là 4,5m/s.
Diện tích ống gió: A1 = 0,38/4,5 = 0,084 => kích thước ống gió là 300x300.
Chọn vận tốc qua ống gió ứng với lưu lượng 0,57 m3/s là 5m/s.
Diện tích ống gió: A2 = 0,57/5 = 0,114 => kích thước ống gió là 350x350.

c) Cách nhiệt ống gió.


Vật liệu cách nhiệt ống gió và bông thủy tinh có λcn = 0,055 W / m.k .
-Nhiệt độ không khí chuyển động trong ống tv = 18,320C.

λ = 2,58.10−2W / m.k ; υ = 14,91.10−6 m 2 / s ; Pr = 0,703
-nhiệt độ không khí ngoài ống tN = 320C
Vì khi tính cách nhiệt cho ống ta phải tính để nhiệt ko tổn thất ra bên
ngoài.Nên nhiệt độ bề mặt cách nhiệt phía bên ngoài ống tw2 = tN.
(Lưu ý: Ở đây ta dùng phương pháp hồi trần nên nhiệt độ bề mặt cách nhiệt
bên ngoài sẽ bằng nhiệt độ gió hồi, và ta cho bằng nhiệt độ ngoài trời luôn.)
 Đoạn A-B. Vận tốc chuyển động trong ống 5m/s,
đường kính tương đương d1 ≈ 395mm .
Re1 =

ω.d1
5.0,395
=
= 132461, 44 >104
−6
υ
14,91.10

Nu1 = 0,018Re10.8 = 0,018.132461, 440,8 = 225, 4

λ 225, 4.2,58.10−2
α1 = Nu1. =
= 14,72W / m 2 K
d1

0,395
Cho nhiệt độ bề mặt ống phía trong tw1 = 200C
q = α1. ( 20 − 18,32 ) = 14,72.1,68 = 24,73W
q=

t w1 − t w 2 32 − 20
=
= 24,73 ⇒ δ cn = 0,03m
δ cn
δ cn
λcn
0,055

 Trên đoạn ống B-C, C-D thì chiều dày sẽ thay đổi, chọn chiều dày lớp cách
nhiệt trên cho toàn bộ đoạn ống.
d) Hệ thống van kết nối dàn lạnh.
Đầu vào: Co nối chống rung, Get van, y lọc
Đầu ra: Co nối chống rung, van cân bằng,van điện từ 2 ngã, Get van


e) Nhiệm vụ của các van.
• Co nối chống rung:
khi máy hoạt động sẽ gây nên những tiếng ồn, mặt khác nó còn làm giảm
rung động do sự chuyển động của nước trong đường ống ngay tại đầu vào của
thiết bị
• get van:
dùng để chặn hoặc khóa cách li FCU hoặc 1 thiết bị ra khỏi hệ thống khi
tiến hành thay thế bảo dưỡng, sửa chữa FCU hoặc thiết bị đó.
• Y lọc:
Dùng để đóng mở và điều chỉnh lưu lượng

• Van cân bằng:
Cân bằng dòng chảy, cân bằng áp suất trên đường ống nước.vì trên đường ống
thì vận tốc nước vào trên đường ống vào các thiết bị sẽ khác nhau,nếu như vậy thì
công suất làm lạnh cũng khác nhau.nên việc gắnvan cân bằng trước thiết bị nhằm
cân bằng lượng nước vào các thiết bị
• Van điện từ 2 ngã. ?
5) Lượng nước ngưng tụ từ không khí, đường kính, cách nhiệt.
a) Lượng nước ngưng.
W =G(dH – dV) =0,684.(0,0143 – 0,0127) = 0,001kg/s
b) Đường kính ống nước ngưng.
Chọn vận tốc nước ngưng đi trong đường ống là 2 m/s.
d=

4.m
4.0,001
=
= 0,023m
π .v
3,14.2.1, 2

c) Cách nhiệt.
Nước ngưng được tạo ra là do lượng nước trong không khí sau khi được làm lạnh
tách ra ngay tại bề mặt trao đổi nhiệt, vì vậy ta có thể coi nhiệt độ nước ngưng
bằng với nhiệt độ không khí sau dàn lạnh tn =18,320C.


Nhiệt độ bên ngoài lớp cách nhiệt coi như bằng nhiệt độ môi trường =320C

λ = 59, 48.10 −2W / m.K ; υ = 1,0564.10−6 m2 / s ; Pr f = 7, 44 ; PrW = 7,02
Re1 =

ω.d1
2.0,023
=
= 43544 >104
−6
υ
1,0564.10
0,25

Nu1 = 0,021Re .Pr
0.8
1

0,43
f

 Pr f 

÷
 PrW 

0,25

= 0,021.43544 .7, 44
0,8

0,43

 7.44 

 7,02 ÷



= 260

α1 = Nu1.

λ 260.59, 48.10−2
=
= 6723,8W / m 2 K
d1
0,023

Cho nhiệt độ bề mặt ống phía trong tw1 = 200C
q = α1. ( 20 − 18,32 ) = 6723,8.1,68 = 11296W
q=

t w1 − t w 2 32 − 20
=
= 11296 ⇒ δ cn = 0,16.10−3 m
δ cn
δ cn
λcn
0,15

Ở đây, vì không biết vật liệu cách nhiệt là gì nên ta chọn số ngẫu nhiên
λcn = 0,15 W / m.k .