Tài liệu Bài tập tính cân bằng nhiệt và cân bằng ẩm

BÀI TẬP TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ CÂN BẰNG ẨM

PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT ẨM

Xét một hệ nhiệt động bất kỳ, hệ luôn luôn chịu tác động của môi trường bên ngoài và các

đối tượng bên trong về nhiều mặt. Kết quả các thông số vi khí hậu của hệ bị thay đổi. Ta gọi

các tác động đó là các nhiễu loạn. Đối với không gian điều hoà, các nhiễu loạn đó bao gồm:

nhiễu loạn về nhiệt, về ẩm, về phát tán các chất độc hại vv.

Phương trình cân bằng nhiệt

Hệ điều hoà chịu tác động của các nhiễu loạn nhiệt dưới hai dạng phổ biến sau:

- Nhiệt tỏa ra từ các nguồn nhiệt bên trong hệ gọi là các nguồn nhiệt toả: ΣQtỏa

- Nhiệt truyền qua kết cấu bao che gọi là nguồn nhiệt thẩm thấu: ΣQtt

Tổng hai thành phần trên gọi là nhiệt thừa

QT = ΣQtỏa + ΣQtt (3-1)

Để duy trì chế độ nhiệt trong không gian điều hoà, trong kỹ thuật điều hoà không khí

nguời ta phải cấp cho hệ một lượng không khí có lưu lượng Gq (kg/s) ở trạng thái V(tV, ϕV)

nào đó và lấy ra cũng lượng như vậy nhưng ở trạng thái T(tT,ϕT). Như vậy lượng không khí

này đã lấy đi từ phòng một lượng nhiệt bằng QT. Ta có phương trình cân bằng nhiệt như sau:

QT = Gq.(IT - IV) (3-2)

Gq - Gọi là lưu lượng thải nhiệt thừa, kg/s.

3.1.2. Phương trình cân bằng ẩm

Tương tự như trên, ngoài các nhiễu loạn về nhiệt hệ cũng bị tác động của các nhiễu loạn về

ẩm như sau:

- Ẩm tỏa ra từ các nguồn bên trong hệ: ΣWtỏa

- Ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che: ΣWtt

Tổng hai thành phần trên gọi là ẩm thừa

WT = ΣWtỏa + ΣWtt (3-3)

Để hệ cân bằng ẩm và có trạng thái không khí trong phòng không đổi T(tT, ϕT) nguời ta

phải cung cấp cho hệ một lượng không khí có lưu lượng Gw (kg/s) ở trạng thái V(tV, ϕV).

Như vậy lượng không khí này đã lấy đi từ hệ một lượng ẩm bằng WT. Ta có phương trình cân

bằng ẩm như sau:

WT = Gw.(dT - dV) (3-4)

GW - Gọi là lưu lượng thải ẩm thừa, kg/s.

3.1.3. Phương trình cân bằng nồng độ chất độc hại (nếu có)

Để khử các chất độc hại phát sinh ra trong hệ người ta thổi vào phòng lưu lượng gió

Gz (kg/s) sao cho:

Mđ = Gz.(zT - zV), kg/s (3-5)

Mđ: Lưu lượng chất độc hại tỏa ra và thẩm thấu qua kết cấu bao che, kg/s;

ZT và Zv: Nồng độ theo khối lượng của chất độc hại của không khí cho phép trong phòng

và thổi vào.