c0 =
1.2.2.2.3. Nhiệt dung riêng của dung dịch H2O/LiBr :
(1.3) |
Có thể bạn quan tâm!
-
Chuyên đề máy lạnh mới Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Cao đẳng - Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp - 1 -
Tính Toán Nhiệt Bức Xạ Truyền Qua Kết Cấu Bao Che: -
Xác Định Nhiệt Độ Dung Dịch Trong Bình Sinh Hơi: -
Tính Diện Tích Trao Đổi Nhiệt Của Thiết Bị Ngưng Tụ:
Xem toàn bộ 81 trang tài liệu này.
1.2.2.2.4. Entrôpi của dung dịch H2O/LiBr :
(1.4) |
Trong đó :
Ci : các hệ số bậc biến :
Ci | i | Ci | |
1 2 3 4 5 | - 2,14232.10-1 3,538766.10-3 2,631565.10- 6 - 6,670551.10-9 1,130756 | 6 7 8 9 10 | - 6,980378.10-3 4,689827.10- 6 1,275532 1,823893.10-3 6,440219.10-1 |
1.2.2.2.5. Khối lượng riêng của dung dịch H2O/LiBr :
(1.5) |
Trong đó : m = 11, 514.
100
1.2.2.2.6. Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch H2O/LiBr :
Khi nhiệt độ của dung dịch t 80 0C : (1.6)
= -3,5552933 +3,407759.10- 2.T -9,381419.10- 5.T2 +8,834924.10- 8.T3
+A()
Trong đó :
A () : hệ số kể đến mối liên quan tăng nhiệt của dung dịch và nước : A () = 0,4923607. - 0,422476.10-2.T. + 5,658527.10-6.T2.
- 0,1522615.2 - 1,730562.10-4.T.2 + 1,895136.3
Khi nhiệt độ của dung dịch t > 80 0C : (1.7)
= -8,8574733 +6,973969.10- 6.T -1,694229.10- 4.T2 + 13,689024.10- 8.T3
+A()
1.2.2.2.7. Độ nhớt động lực học của dung dịch H2O/LiBr :
Khi nhiệt độ của dung dịch t 70 0C : (1.8)
= [ 1,8793 - 0,025765. - 0,035. t + 0,0004. .t +
Khi nhiệt độ của dung dịch t > 70 0C : (1.9)
169,263 6,989.]. 10- 3
t 223,95 363.
= [ - 0,5707 + 0,009235. +
169,263 6,989.]. 10- 3
t 223,95 363.
1.2.2.2.8. Sức căng bề mặt của dung dịch H2O/LiBr : (1.10)
= D1 + D 2T + D3T2 + D4T3 + D5 + D6T + D7T2 + D8 2 + D9T2 + D10 3
Trong đó :
Di : các hệ số bậc biến :
Di | i | Di | |
1 2 3 4 5 | 21,54266.10-2 - 9,799993.10-4 2,314404.10-6 - 2,17009.10-9 - 2,020992.10-2 | 6 7 8 9 10 | 2,52345.10-5 4,199336.10-7 5,968984.10-2 - 3,000691.10-4 7,308868.10-2 |
* Riêng khi dung dịch chỉ còn là nước, các công thức được tính như sau
1.2.2.2.9. Aïp suất bảo hoà : (1.11)
lgPn = 0,0914903 - 0,0314708.[T-1 - (7,9151 - 2,6726. lgT).10-3 - 8,625.10-7.T]
CPn = 5,590560 - 8,8346.10-3.T + 1,379016.10-5.T2 | (1.12) |
n =- 0,143633 + 0,00253817.T + 0,299583.10-5.T2 - 0,20682 .10-7.T3 | (1.13) |
1.2.2.2.10. Nhiệt dung riêng của nước : 1.2.2.2.11. Hệ số dẫn nhiệt của nước :
1.2.2.2.11. Độ nhớt động lực học của nước :
(1.14) |
1.3. Chọn thông số tính toán và cấp điều hòa trong hệ thống điều hòa không khí:
1.3.1.Cấp điều hòa không khí trong hệ thống điều hòa không khí:
Cấp điều hào không khí thể hiện độ chính xác trạng thái không khí cần điều hòa (nhiệt độ, độ ẩm... ) của công trình. Có ba cấp điều hào không khí.
Cấp I có độ chính xác cao nhất, duy trì nhiệt độ trong phòng điều hòa với mọi phạm vi nhiệt độ ngoài trời, hệ thống có độ tin cậy cao, chỉ sử dụng trong trường đòi hỏi chế độ nhiệt ẩm nghiêm ngặt
Cấp II có độ chính xác trung bình, duy trì nhiệt ẩm trong phòng điều hòa ở một phạm vi cho phép, sai lệch không quá 200 h trong một năm
Cấp III có độ chính xác vừa phải, duy trì các thông số trong phòng điều hòa trong một phạm vi cho phép với sai lệch tới 400h trong một năm, hệ thống có độ tin cậy không cao nhưng rẻ tiền vì vậy được dùng phổ biến trong các công trình dân dụng và nơi công cộng.
Nếu chọn công trình có độ chính xác cao nhất (cấp I) , sẽ kéo theo năng suất lạnh yêu cầu lớn nhất và dẫn đến giá thành của công trình cũng sẽ cao nhất. Trong tính toán này do thiết kế cho phòng làm việc nên em chọn hệ thống điều hòa cấp III vì ở đây công trình chỉ cần độ chính xác vừa phải.
1.3.2.Chọn thông số tính toán:
1.4.2.1.Nhiệt độ và độ ẩm của không khí trong phòng:
Nhiệt độ và độ ẩm tương đối của không khí trong phòng ký hiệu tT,T ứng với trạng thái của không khí trong phòng được biểu thị bằng điểm T trên đồ thi I- d. Trong thiết kế này hệ thống điều hòa dùng để làm lạnh không khí trong mùa nóng, nên các thông số được chọn cho mùa nóng.
+ Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng: theo [TL6-tr162]
T = 35 70 %, chọn T = 60 %.
+ Nhiệt độ của không khí trong phòng: theo [TL6-tr158] tT = 22 27 oC, chọn tT = 25 oC.
1.4.2.2.Nhiệt độ và độ ẩm của không khí ngoài trời:
Nhiệt độ và độ ẩm không khí ngoài trời được ký hiệu tN, N. Trạng thái không khí ngoài trời được biều thị bằng điểm N trên đồ thị I- d.Thông số tính toán ngoài trời được chọn theo hệ thống điều hòa cấp III và cho mùa nóng.
+ Nhiệt độ của không khí ngoài trời: tN = t max
t max: nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất ở Đà Nẵng, chọn theo bảng [TL6-tr166] ta có: tháng 6 là tháng nóng nhất trong năm, t max= 34,5 oC
+ Độ ẩm tương đối của không khí ngoài trời:N = ( t max)
( t max): độ ẩm tương đối trung bình của tháng nóng nhất (là tháng 6) chọn theo bảng [TL6-tr172] ta có: với tháng nóng nhất là tháng 6 thì độ ẩm tương đối trung bình trong năm là: ( t max) = 80,5%.
Chương 2:
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH
Mục đích tính toán của chương này nhằm xác định tổng các phụ tải nhiệt của phòng làm việc làm cơ sở để tính năng suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí.
2.1.Cân bằng nhiệt trong phòng cần điều hòa không khí:
Để tính toán phụ tải hệ thống điều hòa không khí cần tính cân bằng nhiệt trong phòng điều hòa, cụ thể là tính các lượng nhiệt tỏa ra, các lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che, trên cơ sở đó tính năng suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí. :
Vậy phụ tải hệ thống là: Qthừa= Qtỏa + Qt + Qbx
+ Qtỏa: Thành phần nhiệt do các nguồn nhiệt có trong không gian điều hòa tỏa ra
+ Qt.: lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng do độ chênh nhiệt độ
+ Qt.: lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che vào phòng do bức xạ mặt trời
2.2.Tính lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che do độ chênh nhiệt độ Qt:
Trong đó:
Qt = k.F.t , [W]
+ k: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che [W/m2.độ]
+ F: diện tích của kết cấu bao che [m2].
+ t: hiệu số nhiệt độ tính toán [oC].
2.2.1.Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán t:
t = (tN - tT )
trong đó: 34,5oC
+ tN: nhiệt độ của không khí bên ngoài phòng điều hòa, tN =
+ tT: nhiệt độ của không khí bên trong phòng điều hòa, tT= 25oC
+ : hệ số kể đến vị trí của kết cấu bao che đối với không khí
ngoài trời, theo [TL6-tr274] đối với tường hoặc mái tiếp xúc với không khí bên ngoài = 1, đối vời tường ngăn cách với phòng không tiếp xúc với không khí bên ngoài = 0,4
2.2.2.Xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che:
Hệ số truyền nhiệt k của kết cấu bao che được xác định theo công thức sau:
k = 1 , [W/m2.độ].
1 i 1
trong đó:
T i N
+ T: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt bên trong của kết cấu bao che, [W/m2độ]. Do bề mặt bên trong của tường, trần là nhẵn nên theo [TL6-tr276] ta có T = 11,63 W/m2.độ
+ N: hệ số trao đổi nhiệt trên bề mặt bên ngoài của kết cấu bao che, [W/m2độ]. Do bề mặt bên ngoài tiếp xúc với không khí nên theo [TL6- tr276] ta có N = 23,26 W/m2.độ, bề mặt hướng sang phòng lạnh khác theo[TL6-tr276] ta có N = 11,63 W/m2.độ
+ i: bề dày của lớp vất liệu của kết cấu bao che, [m]
+ i: hệ số dẫn nhiệt của vất liệu, [W/m.độ].
a. Kết cấu tường và kính cửa phòng làm việc:
2
1 3 4
N
T
N T
Bảng 2.1: Hệ số
dẫn nhiệt
Tæåìng phoìng laìm viãûc Kênh cæía
và chiều
dày của lớp vật liệu
xây tường và kính cửa (hệ số dẫn nhiệt được tra theo bảng 4-22 ,[TL6- tr278])
Vật liệu | i,[W/m.độ] | I, [m] | |
1 | Vữa trát ximăng | 0,93 | 0,01 |
2 | Gạch nhiều lỗ | 0,52 | 0,1 |
3 | Vữa trát ximăng | 0,93 | 0,01 |
4 | Kính cửa | 0,755 | 0,005 |
b.Kết cấu trần phòng làm việc:
2
1
3
Tráön p1h2oìng laìm viãûc
Bảng 2.2: Hệ số dẫn nhiệt và chiều dày của lớp vật liệu xây trần
(hệ số dẫn nhiệt được tra theo bảng 4-22 ,[TL6-tr278])
Vật liệu | i,[W/m.độ] | I, [m] | |
1 | Vữa trát ximăng | 0,93 | 0,01 |
2 | Bê tông trần | 1,55 | 0,15 |
3 | Vữa trát ximăng | 0,93 | 0,01 |
Vậy suy ra hệ số truyền nhiệt k là:
Bảng 2.3: Hệ số truyền nhiệt k
Ký hiệu | Giá trị93 [W/m2.độ] | |
Tường bao xung quanh tiếp xúc với không khí bên ngoài | kxqkk | 2,93 |
Tường bao xung quanh ngăn giữa hai phòng | kxqpl | 2,59 |
Trần | kt | 3,44 |
Kính cửa tiếp xúc với không khí bên ngoài | kckk | 7,37 |
Kính cửa ngăn giữa hai phòng | kcpl | 5,60 |
2.2.3.Bề mặt trao đổi nhiệt của các kết cấu bao che:
Khi tính toán tổn thất nhiệt, điều quan trọng là phải biết kích thước trao đổi nhiệt của kết cấu bao che: tường, nền, trần, cửa sổ, cửa lớn.
Kích thước của tường, cửa sổ, cửa chính, sàn, trần trên mặt bằng (hình 2.1)
B
T Â
N
Hình 2.1
a.L
ượng nhiệt truyền qua tường xung quanh là của phòng I:
Bảng 2.3
Số lượng | Kích thước,[m] | F,[m2] | K [W/m2.độ] | t,[o C] | Qi,[W] | |
Cửa sổ | 2 cửa | 1,2 1,2 | 2,88 | 7,37 | 9,5 | 201,6 |
Cửa chính1 | 1 cửa | 1,4 1,9 | 2,66 | 7,37 | 9,5 | 186,2 |
Cửa chính2 | 1 cửa | 1,4 1,9 | 2,66 | 5,60 | 3,8 | 56,6 |
Tường tiếp xúc không khí bên ngoài trừ cửa | - | 3,5(2 2,5+5) | 29,46 | 2,93 | 9,5 | 820 |
Tường ngăn giữa hai phòng lạnh trừ cửa | - | 5 3,5 | 14,84 | 2,59 | 3,8 | 146,1 |
Trần | - | 5 2,5 | 12,5 | 3,44 | 3,8 | 163,4 |
Tổng | 1573,9 | |||||
b.Lượng nhiệt truyền qua tường xung quanh là của phòng II:
Bảng 2.4
Số lượng | Kích thước,[m] | F,[m2] | K [W/m2.độ] | t,[o C] | Qi,[W] | |
Cửa sổ | 2 cửa | 1,2 1,2 | 2,88 | 7,37 | 9,5 | 201,6 |
Cửa chính1 | 1 cửa | 1,4 1,9 | 2,66 | 7,37 | 9,5 | 186,2 |
Cửa chính2 | 1 cửa | 1,4 1,9 | 2,66 | 5,60 | 3,8 | 56,6 |
Tường tiếp xúc không khí bên ngoài trừ cửa | - | 3,5 (2 4,5 + 5) | 43,46 | 2,93 | 9,5 | 1209,7 |
Tường ngăn giữa hai phòng lạnh trừ cửa | - | 5 3,5 | 14,84 | 2,59 | 3,8 | 146,1 |
Trần | - | 5 4,5 | 22,5 | 3,44 | 3,8 | 294,1 |
Tổng | 2094,3 | |||||
2.2.4.Tính lượng nhiệt truyền qua nền nhà:
Nền được đúc bằng bêtông đá nhăm tra bảng theo [TL6-tr279]
ta có = 1,27 W/m.độ , theo [TL7-tr41] ta có hệ số truyền nhiệt được chọn như sau:
Xem nền như là một vách phẳng, trong đó nhiệt truyền theo bề mặt nền ngoài ra theo các dải khác nhau.
+ Đối với phòng I: Nền được chia làm 1 dải, có bề rộng 2,26 m. Theo [TL7-tr41] ta có kI = 0,5 W/m2.độ
Suy ra lượng nhiệt truyền qua nên phòng I là:
QnI = kn.Fn.ttn = 0,5 (2,26 4,76) 3,8 = 20,4 W
+ Đối với phòng II: Nền được chia làm 1 dải, có bề rộng 2,13 m. diện tích dải nền được xác định là: F1= 4 (4,26 + 4,76) = 36,08 m2 Theo [TL7-tr41] ta có kI = 0,5 W/m2.độ
Suy ra lượng nhiệt truyền qua nên phòng II là:
QnII = kn.Fn.ttn= 0,5 36,08 3,8 = 68,5 W
Vậy lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che do chênh nhiệt độ Qt = QtI+ QtII + QnI + QnII
Qt = 1573,9 + 2094,3 + 20,4 + 68,5 = 3757,1 W
2.3.Tính toán lượng nhiệt truyền vào phòng do bức xạ mặt trời Qbx:
Đối với các vùng nhiệt đới như nước ta nói chung và Đà Nẵng nói riêng, quanh năm có mặt trời, nhất là về mùa hè ánh nắng càng gay gắt. Do đó nhiệt lượng do bức xạ mặt trời truyền qua kết cấu bao che vào nhà rất lớn. Lượng nhiệt này phụ thuộc vào cường độ bức xạ mặt trời lên mặt phẳng kết cấu bao che và khả năng cản nhiệt bức xạ của bản thân kết cấu bao che.
bx
+ Q
bx
Qbx = Q k bc
Q
bx
k : Nhiệt bức xạ qua kính vào nhà ,[W]
Q
bx
k : Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che vào nhà,[W]
2.3.1.Tính tính toán nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính:
Q
Lượng nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính vào nhà xác định theo công thức [TL6-tr289]:
bx
Trong đó:
k = 1.2.3.4.qbx.Fk
+ 1: hệ số kể đến độ trong suốt của cửa kính, do trong thiết kế này cửa kính 1 lớp nên theo [TL6-tr289] ta có 1 = 0,9
+ 2: hệ số kể đến độ bẩn của mặt kính, do trong thiết kế này cửa kính 1 lớp nên theo [TL6- tr 289] ta có 2 = 0,8
+ 3: hệ số kể đến mứt độ che khuất bởi khung cửa, do trong thiết kế này cửa kính được làm bằng khung gỗ một lớp kính nên theo [TL6-tr290] ta có
3= 0,61 0,64 , chọn 3= 0,62
+ 4: hệ số kể đến che khuất bởi các hệ thống che nắng, do trong thiết kế này dùng ô văng che nắng nên theo [TL6-tr290] ta có 4= 0,95
+ qbx: cường độ bức xạ mặt trời trên mặt phẳng chịu bức xạ tại thời điểm tính toán ,[W/m2]
+ Fk: diện tích cửa kính chịu bức xạ tại thời điểm tính toán, [m2]
Xác định cường độ bức xạ mặt trời tại thời điểm tính toán (9 giờ sáng của tháng 5), xâm nhập vào phòng điều hòa qua kính cửa sổ quay về hướng đông
bx
tại Đà Nẵng, tra bảng theo [TL6-tr205] với vĩ độ 20o Bắc ta có q k = 312
W/m2
Tại thời điểm tính toán vào lúc 9 giờ sáng nên bức xạ mặt trời chiếu vào nhà theo hướng đông mà ở phía đông chỉ có một cửa kính do đó ta có diện tích của một cửa sổ là: Fcs = 1,14 m2
Vậy lượng nhiệt bức xạ qua kính vào nhà là: