Baigiangdugio 20-11-08

SỞ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG TRUNG HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA ĐIỆN – LẠNH ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

BÀI GIẢNG MÔN HỌCKỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍTÊN BÀI GIẢNG: QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨM

GIÁO VIÊN : NGUYỄN DUY TUỆ

TÀI LIỆU THAM KHẢOTÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Kỹ thuật điều hòa không khí – Lê Chí Hiệp1. Kỹ thuật điều hòa không khí – Lê Chí Hiệp2. Trane Air Conditioning Manual2. Trane Air Conditioning Manual3. Hand-book of Air Conditioning and Refrigerant – 3. Hand-book of Air Conditioning and Refrigerant –

Shan. K. Wang Shan. K. Wang

CÂU HỎI ÔN TẬPCÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Thế nào là không khí ẩm chưa bão hòa, bão Câu 1: Thế nào là không khí ẩm chưa bão hòa, bão hòa và quá bão hòa ?hòa và quá bão hòa ?

Câu 2: Làm thế nào để không khí chưa bão hòa Câu 2: Làm thế nào để không khí chưa bão hòa thành quá bão hòa?thành quá bão hòa?

Bài 2: QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG Bài 2: QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨM CỦA KHÔNG KHÍ ẨM

I. ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨMI. ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨM:: 1.1 Mục đích sử dụng1.1 Mục đích sử dụng::- Trên đó hiển thị các tính chất vật lý của không khí - Trên đó hiển thị các tính chất vật lý của không khí

ẩm trong những điều kiện khác nhauẩm trong những điều kiện khác nhau- Là công cụ hiệu quả khi ta biểu diễn sự thay đổi - Là công cụ hiệu quả khi ta biểu diễn sự thay đổi

trạng thái của không khí ẩm một cách tiện lợi và trạng thái của không khí ẩm một cách tiện lợi và nhanh chóngnhanh chóng

1.2 Thông số đặc trưng của không khí ẩm1.2 Thông số đặc trưng của không khí ẩm:: Gồm 5 thông số như sau:Gồm 5 thông số như sau: - Nhiệt độ nhiệt kế khô ( t- Nhiệt độ nhiệt kế khô ( tk k ))

- Nhiệt độ nhiệt kế ướt ( t- Nhiệt độ nhiệt kế ướt ( tưư ) )

- Nhiệt độ đọng sương của không khí ( t- Nhiệt độ đọng sương của không khí ( tss ) )

- Độ ẩm tương đối ( - Độ ẩm tương đối ( ) ) - Độ chứa hơi ( d )- Độ chứa hơi ( d )

1.2.1 Nhiệt độ nhiệt kế khô(t1.2.1 Nhiệt độ nhiệt kế khô(tkk))::

- Là nhiệt độ ta đọc được trực tiếp trên nhiệt kế- Là nhiệt độ ta đọc được trực tiếp trên nhiệt kế

1.2.2 Nhiệt độ nhiệt kế ướt(t1.2.2 Nhiệt độ nhiệt kế ướt(tưư)):: Thí nghiệmThí nghiệm

- - Khi 2 nhiệt kế được đặt trước dòng không khí Khi 2 nhiệt kế được đặt trước dòng không khí thổi qua thì chúng sẽ hiển thị nhiệt độ như nhauthổi qua thì chúng sẽ hiển thị nhiệt độ như nhau

- Nếu lấy bọc vải thấm nước vào đầu một nhiệt - Nếu lấy bọc vải thấm nước vào đầu một nhiệt kế thì nhiệt độ của nó sẽ giảm dần đến khi ổn kế thì nhiệt độ của nó sẽ giảm dần đến khi ổn định. Lúc này nhiệt độ ta đọc được trên đó chính định. Lúc này nhiệt độ ta đọc được trên đó chính là nhiệt độ nhiệt kế ướtlà nhiệt độ nhiệt kế ướt

- Nếu không khí thổi qua càng khô thì nhiệt độ - Nếu không khí thổi qua càng khô thì nhiệt độ nhiệt kế ướt càng giảm do sự bay hơi nước và nhiệt kế ướt càng giảm do sự bay hơi nước và ngược lạingược lại

1.2.2 Nhiệt độ nhiệt kế ướt(t1.2.2 Nhiệt độ nhiệt kế ướt(tưư)):: Thí nghiệmThí nghiệm Cách sử dụngCách sử dụng:: Như vậy để đo nhiệt độ nhiệt kế Như vậy để đo nhiệt độ nhiệt kế

ướt của không khí ta sử dụng nhiệt ướt của không khí ta sử dụng nhiệt kế có buộc miếng vải thấm nướckế có buộc miếng vải thấm nước

Vải thấm nước

1.2.3 Nhiệt độ đọng sương của không khí (t1.2.3 Nhiệt độ đọng sương của không khí (tđsđs))::

- Là nhiệt độ tại đó nước trong không khí bắt đầu - Là nhiệt độ tại đó nước trong không khí bắt đầu tách ra và ngưng tụ trên bề mặt của vậttách ra và ngưng tụ trên bề mặt của vật

- Ví dụ: Hiện tượng sương đọng trên lá cây hay - Ví dụ: Hiện tượng sương đọng trên lá cây hay sương mù vào sáng sớmsương mù vào sáng sớm

HIỆN TƯỢNG TÁCH NƯỚC KHI ĐỌNG SƯƠNG

1.2.4 Độ ẩm tương đối (1.2.4 Độ ẩm tương đối ( ) ):: - Là tỉ số giữa lượng hơi nước mà không khí đang - Là tỉ số giữa lượng hơi nước mà không khí đang

chứa và lượng hơi nước tối đa mà nó có thể giữ chứa và lượng hơi nước tối đa mà nó có thể giữ đượcđược

- Độ ẩm tương đối được tính bằng phần trăm- Độ ẩm tương đối được tính bằng phần trăm - Ví dụ: độ ẩm tương đối - Ví dụ: độ ẩm tương đối = 50% = 50% có nghĩa là có nghĩa là

không khí đang chứa một nửa lượng hơi nước mà không khí đang chứa một nửa lượng hơi nước mà nó có thể chứa đượcnó có thể chứa được Trạng thái

bão hòa

1.2.5 Độ chứa hơi (1.2.5 Độ chứa hơi (d )d ):: - Chính là khối lượng thực tế của hơi nước chứa - Chính là khối lượng thực tế của hơi nước chứa

trong trong 1 kg không khí khôkg không khí khô - Đơn vị: - Đơn vị: kghơi/kgkhôngkhíkhôkghơi/kgkhôngkhíkhô

1.3 Sử dụng đồ thị không khí ẩm1.3 Sử dụng đồ thị không khí ẩm:: - Khi biết 2 trong 5 thông số đặc trưng trên ta có - Khi biết 2 trong 5 thông số đặc trưng trên ta có

thể tìm được 3 thông số còn lại trên đồ thị không thể tìm được 3 thông số còn lại trên đồ thị không khí ẩmkhí ẩm

- Sau đây ta tìm hiểu các đường biểu diễn trên đồ - Sau đây ta tìm hiểu các đường biểu diễn trên đồ thị không khí ẩm Carier ( đồ thị t-d )thị không khí ẩm Carier ( đồ thị t-d )

Nhiệt độ nhiệt kế khô ( 0C )

Độ

chứa

hơi

d (

kghơ

i/kgk

kk )

Độ ẩm

tươn

g đối

-

Enta

npi (

kJ/k

g )

A

tư

Bài tập ví dụ:: Câu 1: Tìm các thông số trạng thái của không khí Câu 1: Tìm các thông số trạng thái của không khí

dưới đây:dưới đây: - Nhiệt độ nhiệt kế khô - t- Nhiệt độ nhiệt kế khô - tkk = 25 = 2500CC

- Độ ẩm tương đối - Độ ẩm tương đối = 50% = 50% Câu 2: Tương tự như trên nhưng không khí có:Câu 2: Tương tự như trên nhưng không khí có: - Nhiệt độ nhiệt kế khô t- Nhiệt độ nhiệt kế khô tkk = 30 = 3000CC

- Nhiệt độ nhiệt kế ướt t- Nhiệt độ nhiệt kế ướt tu u = 20= 2000CC

Câu 3: Câu 3: - Nhiệt độ nhiệt kế khô t- Nhiệt độ nhiệt kế khô tkk = 35 = 3500CC

- Nhiệt độ đọng sương t- Nhiệt độ đọng sương tss = 19 = 1900C C

Hướng dẫn bài tập: Câu 1: Câu 1:

=50%

51kJ

/kg

tk =250C

t đs =

13,5

0 C

Độ

chứa

hơi

d (

kgh/

kgkk

k )


Enta

npi (

kJ/k

g )

tu =17,80C


A

=4

0%

Enta

npi (

kJ/k

g )

Độ

chứa

hơi

d (

kgh/

kgkk

k )



=4

0%

A

tk =350C

t đs=1

90 C


Enta

npi (

kJ/k

g )

Độ

chứa

hơi

d (

kgh/

kgkk

k )

II. QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG II. QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨMKHÍ ẨM::

2.1 QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT2.1 QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT:: 2.2.1 Phương pháp thực hiện quá trình:2.2.1 Phương pháp thực hiện quá trình: - Trong quá trình gia nhiệt độ chứa hơi d = const do - Trong quá trình gia nhiệt độ chứa hơi d = const do

lượng hơi nước chứa trong không khí không bị mất lượng hơi nước chứa trong không khí không bị mất đi cũng như không được thêm vàođi cũng như không được thêm vào

- Ta biểu diễn trên đồ thị t-d như sau:- Ta biểu diễn trên đồ thị t-d như sau:

QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT CỦA KHÔNG KHÍ ẨM

=9

0%

A =5

0%

B

tk =150C tk =250CNhiệt độ nhiệt kế khô ( 0C )

Enta

npi (

kJ/k

g )

Độ

chứa

hơi

d (

kgh/

kgkk

k )

II. QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG II. QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨMKHÍ ẨM::

2.1 QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT2.1 QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT:: 2.1.1 Phương pháp thực hiện quá trình:2.1.1 Phương pháp thực hiện quá trình: 2.1.2 Nhận xét: 2.1.2 Nhận xét: - Độ chứa hơi d không thay đổi- Độ chứa hơi d không thay đổi - Độ ẩm tương đối giảm xuống- Độ ẩm tương đối giảm xuống - Nhiệt độ nhiệt kế khô và entanpi tăng- Nhiệt độ nhiệt kế khô và entanpi tăng

2.1.3 Tính toán nhiệt: 2.1.3 Tính toán nhiệt: Nhiệt lượng không khí nhận vào để thay đổi Nhiệt lượng không khí nhận vào để thay đổi

trạng thái từ A đến B hay công suất điện trở gia trạng thái từ A đến B hay công suất điện trở gia nhiệt được tính như sau:nhiệt được tính như sau:

Q = G.(IQ = G.(IBB – I – IAA) = G.C) = G.Cpp.( t.( tBB – t – tAA) , kW) , kW

Trong đó:Trong đó: G: là lưu lượng khối lượng của không khí ẩm G: là lưu lượng khối lượng của không khí ẩm

(kg/s)(kg/s) I : entanpi của không khí ( kJ/kgkkk )I : entanpi của không khí ( kJ/kgkkk ) CCpp: nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của không : nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của không

khí. Ckhí. Cpp = 1,02 (kJ/kg.K) = 1,02 (kJ/kg.K)

t : nhiệt độ ( t : nhiệt độ ( 00C)C)

2.1.4 Các phương pháp gia nhiệt: 2.1.4 Các phương pháp gia nhiệt: a. Bằng điện trở: a. Bằng điện trở:

2.1.4 Các phương pháp gia nhiệt: 2.1.4 Các phương pháp gia nhiệt: b. Bằng hơi nước: b. Bằng hơi nước: DÀN GIA NHIỆT HƠI NƯỚC

– KHÔNG KHÍ

Ngoài ra còn sử dụng dàn gia nhiệt kiểu khói – khí, Ngoài ra còn sử dụng dàn gia nhiệt kiểu khói – khí, nước nóng – không khínước nóng – không khí

2.2 QUÁ TRÌNH LÀM MÁT VÀ LÀM LẠNH 2.2 QUÁ TRÌNH LÀM MÁT VÀ LÀM LẠNH TÁCH ẨMTÁCH ẨM::

2.2.1 Phương pháp thực hiện quá trình làm mát:2.2.1 Phương pháp thực hiện quá trình làm mát: a. Biểu diễn trên đồ thị t-d:a. Biểu diễn trên đồ thị t-d: - Đây là quá trình đẳng độ chứa hơi. Không khí - Đây là quá trình đẳng độ chứa hơi. Không khí

không nhận thêm ẩm cũng như không bị tách ẩmkhông nhận thêm ẩm cũng như không bị tách ẩm - Nhiệt độ cuối của quá trình này lớn hơn nhiệt độ - Nhiệt độ cuối của quá trình này lớn hơn nhiệt độ

đọng sương của không khíđọng sương của không khí - Ta thực hiện như sau:- Ta thực hiện như sau:

QUÁ TRÌNH LÀM MÁT KHÔNG KHÍ ẨM

=7

0%

B =3

0%

A

370CNhiệt độ nhiệt kế khô ( 0C )

Enta

npi (

kJ/k

g )

Độ

chứa

hơi

d (

kgh/

kgkk

k )

2.2.1 Phương pháp thực hiện quá trình làm mát:2.2.1 Phương pháp thực hiện quá trình làm mát: a. Biểu diễn trên đồ thị t-d:a. Biểu diễn trên đồ thị t-d: b. Nhận xét:b. Nhận xét: - Độ chứa hơi d không đổi- Độ chứa hơi d không đổi - Nhiệt độ giảm, độ ẩm tương đối tăng lên- Nhiệt độ giảm, độ ẩm tương đối tăng lên - Entanpi giảm- Entanpi giảm 2.2.2 Phương pháp thực hiện quá trình làm lạnh 2.2.2 Phương pháp thực hiện quá trình làm lạnh

tách ẩm:tách ẩm: a. Biểu diễn trên đồ thị t-d:a. Biểu diễn trên đồ thị t-d: - Giai đoạn đầu:quá trình làm mát đến t- Giai đoạn đầu:quá trình làm mát đến tđsđs

- Giai đoạn sau: quá trình tách ẩm- Giai đoạn sau: quá trình tách ẩm

=1

00%

B =3

0%

AEn

tanp

i ( k

J/kg )


Độ

chứa

hơi

d (

kgh/

kgkk

k )

150

C 370C

Quá trình làm mát

C

50C

Q.T tách

ẩm

2.2.2 Phương pháp thực hiện quá trình làm lạnh 2.2.2 Phương pháp thực hiện quá trình làm lạnh tách ẩm:tách ẩm:

a. Biểu diễn trên đồ thị t-d:a. Biểu diễn trên đồ thị t-d: b. Nhận xét:b. Nhận xét: - Ở giai đoạn tách ẩm độ chứa hơi d giảm xuống- Ở giai đoạn tách ẩm độ chứa hơi d giảm xuống - Nhiệt độ không khí thấp hơn t- Nhiệt độ không khí thấp hơn tđsđs

- Độ ẩm tương đối 100%- Độ ẩm tương đối 100%

2.2.3 Tính toán nhiệt:2.2.3 Tính toán nhiệt: a. Quá trình làm mát:a. Quá trình làm mát: Nhiệt lượng không khí tỏa ra hay năng suất lạnh Nhiệt lượng không khí tỏa ra hay năng suất lạnh

yêu cầu để thực hiện quá trình làm mát từ A đến B:yêu cầu để thực hiện quá trình làm mát từ A đến B: QQlmlm = G.(I = G.(IAA – I – IBB) = G.C) = G.Cpp.( t.( tAA – t – tBB) , kW) , kW

Trong đó:Trong đó: G: là lưu lượng khối lượng của không khí G: là lưu lượng khối lượng của không khí ẩm (kg/s)ẩm (kg/s) I : entanpi của không khí ( kJ/kgkkk )I : entanpi của không khí ( kJ/kgkkk ) Cp: nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của Cp: nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp của không khí. Cp = 1,02 (kJ/kg.K)không khí. Cp = 1,02 (kJ/kg.K) t : nhiệt độ ( t : nhiệt độ ( 00C)C)

Education

Baigiangdugio 20-11-08