Hệ số nhiệt hiện SHF (Sensible Heat Factor)

Giả sử có một quá trình thay đổi trạng thái không khí từ trạng thái 1 đến trạng thái 2. Hệ số nhiệt hiện SHF là tỷ số giữa tổng nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và nhiệt ẩn:

công thức SHF

  • Qh: nhiệt hiện, kW;
  • Qw: nhiệt ẩn, kW;
  • Q = Qh + Qw: nhiệt toàn phần;
  • t1, t2: nhiệt độ không khí dầu và cuối quá trình, °C;
  • I1, I2: entanpi của không khí đầu và cuối quá trình, kJ/kg.

Hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF (Room Sensible Heat Factor)

Hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF được định nghĩa như sau:

công thức RSHF

Trong đó:

  • Qhf : tổng nhiệt hiện do bức xạ, truyền nhiệt qua kết cấu bao che và nhiệt do các nguồn nhiệt bên trong phòng tỏa ra, kW;
  • Qwf : tổng nhiệt ẩn tỏa ra từ phòng, kW;
  • Qf : tổng nhiệt ẩn và nhiệt hiện do bức xạ, truyền nhiệt qua kết cấu bao che và do các nguồn nhiệt tỏa ra từ phòng, đây chính là tổng nhiệt thừa của phòng, kW.

Trên đồ thị d-t, các điểm V và T lần lượt là trạng thái không khí cấp vào phòng và không khí trong phòng. Đường VT biểu thị quá trình không khí sau khi vào phòng nhận nhiệt thừa và ẩm thừa và tự thay đổi trạng thái. Đường này được gọi là đường hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF.

Trong tính toán thường điểm T đã biết trước, vì thế đường VT có thể dễ dàng xác định khi biết phương của nó. Cách xác định như sau:

đường hệ số nhiệt hiện của phòng RSHF

Quan sát đồ thị d-t ta thấy có điểm G được đánh dấu tròn tại vị trí t = 24°c và φ = 50%, điểm này gọi là điểm cơ sở. Mặt khác, song song với trục d có đường biểu thị các giá trị khác nhau của hệ số nhiệt hiện RSHF. Đường VT sẽ song song với đường thẳng nối điểm G với điểm xác định giá trị RSHF trên đường biểu thị đó.

Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF (Grand Sensible Heat Factor)

Giả sử điểm C và O lần lượt là trạng thái không khí đầu vào và đầu ra thiết bị xử lý không khí. Khi đi qua thiết bị xử lý, không khí thải nhiệt hiện Qh và nhiệt ẩn Qw để biến đổi trạng thái từ C đến O.

Hệ số nhiệt hiện tổng được xác định theo công thức:

công thức GSHF

Trong đó:

  • Qh và Q: nhiệt hiện và nhiệt ẩn mà không khí thải ra ở thiết bị xử lý không khí.
  • Đường thẳng CO biểu thị sự thay đổi trạng thái của không khí khi qua thiết bị xử lý không khí gọi là đưòng GSHF. Cách xác định phương đường thẳng CO cũng tương tự như cách xác định đường RSHF, nghĩa là song song với đường G-GSHF.

Hệ số đi vòng BF (Bypass Factor)

Khi không khí đi qua dàn lạnh, nếu quá trình tiếp xúc tốt, thời gian tiếp xúc đủ lớn thì trạng thái không khí đầu ra là trạng thái bão hòa φ = 100%. Tuy nhiên thực tế trạng thái đầu ra thường không đạt trạng thái bão hòa, mà nằm trong khoảng φ= 90 ÷ 95%. Trạng thái đó được coi như là hỗn hợp của hai trạng thái: trạng thái ban đầu C và trạng thái bão hòa S. Như vậy lượng không khí xử lý coi như được phân thành hai dòng: một dòng đi qua dàn lạnh và trao đổi nhiệt ẩm và đạt trạng thái bão hòa, dòng thứ hai đi vòng qua dàn và không trao đổi nhiệt ẩm.

Hệ số đi vòng BF là tỷ số giữa lượng không khí đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm so với tổng lượng không khí qua dàn:

hệ số đi vòng BF

Trong đó:

  • Gc : lưu lượng không khí qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm, kg/s;
  • Gs – lưu lượng không khí có trao đổi nhiệt ẩm, kg/s;
  • G: tổng lưu lượng gió qua dàn, kg/s.

Nếu viết phương trình cân bằng năng Iượng ta có: G.I0 = GC.IC + GS.IS

đồ thị hệ số BF

Sử dụng công thức xác định BF ta có:

G.Io = G.BF.IC + G.(l – BF).IS
hay: I0 = BF.IC + (1-BF).IS

Hệ số đi vòng BF phụ thuộc vào diện tích, cấu tạo và tốc độ không khí qua dàn. Bảng dưới cho giá trị của hệ số  BF trong một số trường hợp dùng để tham khảo khi tính phụ tải lạnh.

Hệ số BF Trường hợp áp dụng Ví dụ
0,3 – 0,5 Tải nhiệt nhỏ hoặc tải nhiệt tương đối lớn nhưng nhiệt hiện nhỏ. Nhà ở
0,2 – 0,3 Tải nhiệt tương đối nhỏ hoặc tải nhiệt tương đối lớn với nhiệt hiện nhỏ Nhà ở, cửa hàng, phân xưởng sản xuất
0,1 – 0,2 Ứng dụng cho điều hòa không khí bình thường Cửa hàng lớn, ngân hàng, phân xưởng
0,05 – 0,1 Ứng dụng khi lượng nhiệt hiện lớn hoặc cần lượng không khí tươi nhiều Văn phòng làm việc, cửa hàng, nhà hàng, phân xưởng
0 – 0,1 Chỉ sử dụng không khí tươi (không có tái tuần hoàn) Bệnh viện, phòng thở, phân xưởng

Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (Effective Sensible Heat Factor)

Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF là tỷ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng Qhef và tổng nhiệt hiệu dụng Qef:

công thức ESHF

Ở đây:

  • Qhef = Qhf + BF.Q4h, kW: nhiệt hiện hiệu dụng của phòng;
  • Qwef = Qwf + BF.Q4w, kW: nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng;
  • Qhf, Qwf, kW: nhiệt hiện và nhiệt ẩn thừa của phòng;
  • Q4h, Q4w, kW: nhiệt hiện và nhiệt ẩn của không khí tươi cần nhả ra để đạt được trạng thái trong phòng.

Trên đồ thị d-t đường biểu thị mối quan hệ giữa các hệ số RSHF, GSHF, ESHF và nhiệt độ động sương.

đồ thị mối quan hệ giữa các hệ số

Các trạng thái lần lượt là:

  • C: trạng thái không khí đã được hỏa trộn trước khi vào dàn lạnh;
  • O ≡ V:  trạng thái sau dàn lạnh và thổi vào phòng;
  • T: trạng thái không khí trong phòng;
  • N:  trạng thái không khí ngoài trời;
  • S – trạng thái không khí bão hòa, phần không khí tiếp xúc dàn lạnh, nhiệt độ điểm K là nhiệt động đọng sương ts.

Xác định năng suất lạnh, lưu lượng không khí của dàn lạnh

Trước hết để xác định năng suất lạnh, lưu lượng không khí thổi vào dàn lạnh và nhiệt độ thổi vào chúng ta phải có các thông số tính toán ban đầu. Các bước xác định như sau:

Bước 1:

  • Xác định RSHF, GSHF và ESHF.
  • Xác định các điểm N (tN, φn), T (tT, φT), G (24°C, 50%).

Bước 2:

  • Kẻ đường TS song song với đường G-ESHF cắt φ = 100% tại S.
  • Kẻ đường TH song song với đường G-RSHF.

Bước 3:

  • Qua S kẻ đường SC song song với đường G-GSHF cắt TH ở điểm O ≡ V.
    Xác định các thông số t, d và I tại điểm C trước khi vào dàn lạnh, điểm V trước khi vào phòng.
  • xđ năng suất lạnh, lưu lượng kk của dàn lạnh

Bước 4:

Kiểm tra điều kiện vệ sinh của trạng thái không khí thổi vào phòng: tV ≥ tT – a

  • a = 10°c nếu miệng thổi bố trí trên cao;
  • a – 7°c nếu miệng thổi bố trí ở dưới thấp.

Nếu điều kiện vệ sinh thỏa mãn thì xác định:

  • Lưu lượng gió qua dàn lạnh: (l/s)

lưu lượng gió qua dàn lạnh

  • Lưu lượng khối lượng: G = 0,0012.V, kg/s                                         
  • Năng suất lạnh của thiết bị xử lý không khí: Q0 = G.(IC-IO), kW                                      
  • Lưu lượng không khí tái tuần hoàn: LT = L – LN, l/s                                             

(LN: lưu lượng không khí tươi, l/s)

Bạn có muốn đọc giáo trình Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí – PGS. TS Nguyễn Đức Lợi ?
Điền thông tin xuống dưới để nhận tài liệu này bạn nhé

 

Đặt câu hỏi hoặc để lại bình luận

avatar
  Subscribe  
Notify of