[tintuc]

Tính toán tải nhiệt cho không gian điều hòa là bước quan trọng nhất trong quá trình thiết kế một hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK). Sau đó, việc cần làm tiếp theo là tính toán lượng gió cấp và xác định kích thước dàn lạnh phù hợp. Lựa chọn sai kích thước dàn sẽ ảnh hướng lớn đến hiệu suất hoạt động của toàn bộ hệ thống. Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách để tính toán lựa chọn kích thước dàn lạnh thông qua một ví dụ đơn giản.

 

Ví dụ:

 

Các thông số cần thiết để tính toán cho không gian điều hòa bao gồm các thành phần tải nhiệt, điều kiện ngoài trời (mùa hè) và các yêu cầu tiện nghi như dưới đây:

·                  Nhiệt hiện (mùa hè): 10 kW

·                  Nhiệt ẩn: 3kW

·                  Điều kiện thiết kế trong nhà (nhiệt độ, độ ẩm): 24ºC, 55%RH

·                  Điều kiện thiết kế ngoài nhà (tương ứng điều kiện ĐHKK cấp II tại Hà Nội): 36.1ºC, 55.1%RH (tham khảo phụ lục B - TCVN 5687-2010 cho điều kiện thời tiết các địa phương khác nhau tại Việt Nam)

·                  Lượng gió tươi tối thiểu cho người ở là 200 L/s. Thông số này thay đổi tùy vào chức năng của không gian phòng, như: khu Văn phòng, Nhà hát, Hành lang, v.v. (Tham khảo phụ lục F - TCVN 5687-2010)

·                  Nhiệt độ gió cấp chấp nhận được vào mùa hè: 14ºC

 

Bước 1:

 

Lưu lượng và nhiệt độ gió cấp (trong trường hợp làm mát)

 

Nhiệt hiện được tính toán qua công thức:

 

Q_s =  m x c_p x Δt

10 = m x 1.026 × (24-14)

m = 0.975 kg/s

 

Q_s   = nhiệt hiện, kW

c_p = Nhiệt dung riêng của không khí, kJ/kg K

Δt  = Chênh lệch nhiệt độ giữa gió cấp và nhiệt độ phòng, K 

m  =  lưu lượng khối của không khí, kg/s

 

Nhiệt ẩn được tính toán theo công thức sau:

 

Q_l = m hfg Δg

3 = 0.975 × 2450 × Δg

Δg = (g_r – g_s) = 0.00126 kg/kg

 

Q_l = Nhiệt ẩn, kW

m  =  lưu lượng khối của không khí, kg/s

hfg = Nhiệt ẩn bay hơi, kJ/kg

Δg = Chênh lệch độ chứa hơi của gió cấp và không khí trong phòng, (g_r – g_s)

 

Tra đồ thị nhiệt ẩm của không khí (Tra cứu online) ta có độ chứa hơi của không khí trong phòng (g_r) là 0.0103 kg/kg. Từ đó, tính được độ chứa hơi của gió cấp (g_s) như sau:

 

g_s = 0.0103 – 0.00126 = 0.00904 kg/kg

 

Do đó, điều kiện gió cấp mùa hè là 0.975 kg/s ở 14ºC và g_s bằng 0.00904 kg/kg

 

Thể tích riêng của hơi ẩm ở điều kiện này là 0.825 m3/kg, ta tính được lưu lượng gió cần thiết:

 

V= m x v = 0.975 × 0.825 = 0.8044 m3/s

 

Bước 2:

 

Xét đến lượng gió tươi tối thiểu cần cấp vào là 200L/s, giá trị này tương ứng với 25% gió tươi và 75% gió tuần hoàn.

 

Công suất dàn – Có thể xác định các thông số ở điều kiện hòa trộn và tính toán kích thước dàn lạnh

  

m x t_m =  (m_r × t_r) + (m_o × t_o)

 

0.975 × t_m = (0.75 × 0.975 × 24) + (0.25 × 0.975 × 36.1)

 

t_m = 27ºC

 

m x g_m =  (m_r × g_r) + (m_o × g_o)

 

0.975 × g_m =(0.75 × 0.975  × 0.0103) + (0.25 × 0.975 × 0.021).

 

g_m = 0.01298 kg/kg

 

Bước 3:

 

Q = m Δh = (h_a – h_m)

 

Tra đồ thị nhiệt ẩm với các thông số t và g ta được:

§     Enthalpy tại điểm hòa trộn là 60.25 kJ/kg

§     Enthalpy của gió cấp là 36.919 kJ/kg

Q_c = 0.975 × (60.25 – 36.919)

 

= 22.75 kW

 

Lưu lượng nước lạnh cần thiết qua dàn:

 

Giả sử nhiệt độ nước lạnh cấp – hồi qua dàn là 7 và 12 ºC

 

Q_c = w c_p Δt

 

Với Δt = (t_f – t_r)

 

22.75 = w  x 4.2 × 5

 

w = 1.08 kg/s = 65 L/phút = Lưu lượng nước lạnh qua dàn

 

Các giả định:

 

• Bỏ qua tổn thất của quạt và ống gió

• Không tính đến hiệu suất cũng như hệ số by-pass của dàn lạnh trong ví dụ này

• Chưa xét đến nhiệt độ đọng sương của dàn lạnh

 [/tintuc]