Tài liệu tính toán các hệ thống điều hòa không khí, Chương 5 docx

Chương 5 :
Đối tượng nghiên cứu
Từ các hệ thống điều hòa không khí và từ phương án chọn
thiết kế của em. Đối tượng nghiên cứu trong đồ án này của em là
Hệ thống điều hòa không khí Trung tâm nước với máy làm
l
ạnh nước giải nhiệt nước.
2.3.1. Hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước.
Hệ thống điều hòa không khí trung tâm nước là hệ thống điều
hòa không khí gián tiếp lớn với bình bay hơi làm lạnh nước, rồi
nước lạnh được dùng để l
àm lạnh phòng qua các dàn FCU và AHU
h
ở hoặc kín, năng suất lạnh thường lớn hơn 100 tấn lạnh Mỹ (350
kW). Với các công trình lớn hệ thống điều hòa không khí trung
tâm nước tỏ ra rất có hiệu quả với các tính năng, ưu điểm của nó
như là:
Đảm bảo các chỉ ti
êu về nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch của
không khí trong tòa nhà theo tiêu chuẩn tiện nghi và sức khỏe của
con người v
à các yêu cầu kỹ thuật của thiết kế. Có vòng tuần hoàn
an toàn là n
ước nên không sợ ngộ độc hoặc tai nạn do rò rỉ môi
chất lạnh ra ngoài, vì nước hoàn toàn không độc hại. Công suất hệ
thống được điều khiển hoàn toàn tự động theo tải nhiệt, do vậy
nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị, tiết kiệm điện năng vận hành.
H
ệ thống ống nước so với ống gió nhỏ hơn nhiều do đó tiết kiệm
được nguy
ên vật liệu làm ống. Đảm bảo hệ thống hoạt động tin

cây, tuổi thọ cao với các thiết bị nhập ngoại. Độ ồn thiết bị giảm
đến mức tối thiểu cho phép do cấu tạo thiết bị và giải pháp kỹ thuật
thi công đảm bảo. Vận h
ành thiết bị đơn giản, thuận tiện dễ dàng
trong vi
ệc bảo dưỡng và sữa chữa.
2.3.2. Chất tải lạnh.
Chất tải lạnh là chất trung gian nhận nhiệt của đối tượng cần
làm lạnh chuyển tới thiết bị bay hơi cấp cho môi chất lạnh sôi.
Chất tải lạnh đôi khi còn được gọi là môi chất lạnh thứ cấp.
Có nhiều loại chất tải lạnh khác nhau. Nhưng một trong
những chất tải lạnh đáp ứng được yêu cầu, tính chất cần thiết và
được sử dụng rộng rải nhất hiện nay là: nước, nước muối và các
h
ợp chất hữu cơ.
Trong đồ án thiết kế n
ày, Chất tải lạnh mà em đã chọn cho hệ
thống là nước.
Vì nước là chất tải lạnh lý tưởng, nó đáp ứng hầu hết các yêu
c
ầu đề ra. Nhược điểm duy nhất của nước là nó đông đặc ở 0
o
C,
như vậy để đảm bảo an toàn nhiệt độ sôi môi chất không được thấp
hơn 5
o
C và như vậy nhiệt độ buồng lạnh cũng không được xuống
thấp hơn 5
o
C.

2.4. Phương pháp thiết kế.
2.4.1. Tính cân bằng nhiệt ẩm.
Để duy trì được các thông số trong phòng, cần phải khử được
lượng nhiệt thừa và lượng ẩm thừa từ các nguồn khác nhau thải
vào phòng. Điều kiện cân bằng nhiệt ẩm là vào mùa hè máy lạnh
phải đủ công suất để cân bằng với nhiệt tổn thất qua kết cấu bao
che, nhiệt sinh ra do người, máy, đèn chiếu sáng, do rò lọt không
khí , qua bức xạ mặt trời, do lượng gió tươi mang vào…và cần
phải tính năng suất gió thổi vào, gió hồi, gió tươi, nhiệt độ thổi
vào, nhiệt độ các thành phần...
Có rất nhiều phương pháp tính cân băng nhiệt ẩm khác nhau
để xác định năng suất lạnh y
êu cầu khác nhau. Đồ án này em xin
trình bày
phương pháp tính cân bằng nhiệt ẩm bằng phương
pháp Carrier.
Theo phương pháp của Carrier ta có: Q
o
= Q
t
=

Q
ht
+

Q
ât
Phương pháp tính tải lạnh của Carrier chỉ khác với phương
pháp truyền thống ở cách xác định năng suất lạnh Q

0
mùa hè và
năng suất sưởi Q
s
mùa đông bằng cách tính riêng tổng nhiệt hiện
thừa Q
ht
và nhiệt ẩm thừa Q
ât
của mọi nguồn nhiệt tỏa và thẩm thấu
tác động v
ào phòng điều hòa.
Hình 3.1 Sơ đồ tính toán nhiệt theo phương pháp Carrier
Sau khi xác định đuợc phụ tải lạnh ta xác định các thông số
trạng thái không khí.
2.4.2. Tính chọn máy và thiết bị.
Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật
nên hệ thống điều hòa không khí phần lớn đã được chế tạo thành
các t
ổ hợp nguyên cụm hoàn chỉnh hoặc các tổ hợp gọn...vừa đảm
bảo chất lượng, tuổi thọ, độ tin cậy cao của hệ thống, đơn giản
được hầu hết các công việc thiết kế
tính toán riêng lẻ các bộ phận
rời rạc như máy nén, thiết bị ngưng tụ, bay hơi, tiết lưu...
Q
o
= Q
t
=


Q
ht
+

Q
ât
Nhiệt hiện thừa
Q
ht
do:
Nhiệt ẩn thừa
Q
ât
do
:
Bức xạ
Q
1
∆t qua
bao
che Q
2
Nhiệt
toả
Q
3
Do
người
Q
4

Do gió
tươi
Q
N
Gió
lọt
Q
5
Nguồn
khác
Q
6
Qua
kính
Q
11
Trần
(mái)
Q
21
vách
Q
22
Nền
Q
23
Đèn
Q
31
Máy

Q
32
Người
hiện
Q
4h
Người
ẩn
Q
4â
Gió
tươi
hiện
Q
hN
Gió
tươi
ẩn
Q
âN
Gió
l
ọt
hiện
Q
5h
Gió
lọt
ẩn
Q

5â
Khác
Q
6
Cũng giống như hệ thống lạnh, năng suất lạnh của một hệ
thống hoặc một máy điều hòa không khí không phải cố định mà
luôn luôn thay đổi theo điều kiện môi trường, nghĩa là năng suất
lạnh của máy điều hòa nhiệt độ tăng khi nhiệt trong phòng tăng và
nhiệt độ ngoài nhà giảm và ngược lại giảm khi nhiệt độ trong
phòng giảm và nhiệt độ ngoài nhà tăng. Tóm lại Q
0
= f(t
0
, t
k
).
Khi ch
ọn máy điều hòa không khí cần thỏa mãn các vấn đề
sau đây:
* Phải chọn máy có đủ năng suất lạnh yêu cầu ở đúng chế độ
làm việc đã tính toán. Ngoài ra đôi khi cần có năng suất lạnh dự
trữ. Tổng năng suất lạnh của máy chọn phải lớn hơn hoặc bằng
năng suất lạnh tính toán ở chế độ l
àm việc thực tế đã cho. Ta phải
tính như vậy l
à vì năng suất lạnh thực tế của một máy điều hòa
không ph
ải cố định như giá trị ghi trên mác máy.
* Ph
ải chọn máy có năng suất gió đạt yêu cầu thiết kế. Năng

suất gió trong catalog máy phải bằng hoặc lớn hơn năng suất gió
tính toán.
Năng suất lạnh thực của hệ thống em xác định theo nhiệt
độ trong nh
à và ngoài nhà.
2.4.2.1. Chọn máy làm lạnh nước giải nhiệt nước.
Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (water cooled water
chiller) thường có năng suất lạnh ti
êu chuẩn (danh định) ở chế độ
nhiệt độ như sau: