Giáo trình vi khí hậu 6

Chia sẻ: Cinny Cinny | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

114
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khí hậu trong nghĩa hẹp thường định nghĩa là "Thời tiết trung bình", hoặc chính xác hơn, là bảng thống kê mô tả định kì về ý nghĩa các sự thay đổi về số lượng có liên quan trong khoảng thời gian khác nhau, từ hàng tháng cho đến hàng nghìn, hàng triệu năm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình vi khí hậu 6

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU  T  4  T  4  Q2−1 = C'.F2  2  −  1  .ψ 2−1  100   100     C' : hãû säú bæïc xaû tæång âæång, phuû thuäüc vaìo hãû säú bæïc xaû cuía 2 váût vaì vë trê tæång quan giæîa chuïng. T1,T2 : nhiãût âäü tuyãût âäúi åí bãö màût váût 1 vaì 2. ψ1-2 , ψ2-1 : hãû säú bæïc xaû trung bçnh giæîa 2 váût. ψ1-2 cuîng nhæ ψ2-1 luän ≤1. Hãû säú ψ1-2 chênh laì tyí säú giæîa pháön nhiãût do màût 1 bæïc xaû truyãön âãún màût 2 våïi toaìn bäü nhiãût læåüng do màût 1 bæïc xaû ra khäng gian. Trong thæûc tãú tênh toaïn ngæåìi ta thæåìng duìng cäng thæïc âån giaín sau: Q = α b (τ1 − τ 2 ).F αb : hãû säú trao âäøi nhiãût bæïc xaû . τ1, τ2 : nhiãût âäü bãö màût cuía 2 váût. 4/ NHIÃÛT ÂÄÜ GIÆÎA CAÏC LÅÏP & NHIÃÛT ÂÄÜ BÃÖ MÀÛT CUÍA KÃÚT CÁÚU: a/ a/ Âäúi våïi kãút cáúu 1 låïp: Xeït kãút cáúu phàóng 1 låïp, nhiãût âäü bãn trong q1 q2 q3 nhaì (tT) cao hån bãn ngoaìi nhaì (tN). Quaï trçnh truyãön nhiãût qua kãút cáúu âæåüc chia laìm 3 giai âoaûn: tT Tæì bãn trong truyãön âãún bãö màût kãút cáúu : - τT q 1 = α T (t T − τ T ) , [kcal/h]. τN tN Tæì bãö màût trong ra bãö màût ngoaìi kãút cáúu: - (τT − τ N ) = 1 (τT − τ N ) , [kcal/h]. λ q2 = d d R Hçnh 1: Truyãön nhiãût qua kãút cáúu 1 låïp Tæì bãö màût ngoaìi kãút cáúu ra khäng khê bãn - ngoaìi: q 1 = α T (τ N − t N ) , [kcal/h]. αT , αN : hãû säú truyãön nhiãût bãö màût trong vaì bãö màût ngoaìi cuía kãút cáúu. τT , τN : nhiãût âäü bãö màût trong vaì bãö màût ngoaìi cuía kãút cáúu. tT , tN : nhiãût âäü khäng khê bãn trong vaì bãn ngoaìi nhaì, [oC]. Do quaï trçnh truyãön nhiãût äøn âënh nãn: q1 = q2 = q3 = q. Nãn: 1 1 (t T − t N ) = 1 (t T − t N ) q= (t − t ) = 1 1TN RT + R + RN Ro +R+ αT αN R : nhiãût tråí baín thán kãút cáúu . Nguyãùn Âçnh Huáún = 38 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU RT , RN : nhiãût tråí bãö màût trong vaì bãö màût ngoaìi kãút cáúu . Ro : täøng nhiãût tråí cuía kãút cáúu . Tæì âoï ta xaïc âënh âæåüc sæû phán bäú nhiãût âäü nhæ sau: Nhiãût âäü bãö màût trong cuía kãút cáúu : - tT − t N τT = t T − .R T , [oC] Ro Nhiãût âäü bãö màût ngoaìi cuía kãút cáúu : - tT − t N τN = t T − .(R T + R ) , [oC] Ro b/ kãú b/ Âäúi våïi kãút cáúu 2 låïp: q1 q2 qT qN tT τT t1 τN tN δ1 δ2 Hçnh 2: Truyãön nhiãût qua kãút cáúu 2 låïp Tæång tæû nhæ truyãön nhiãût qua kãút cáúu 1 låïp, ta coï: 1 1 q= (t T − t N ) = (t T − t N ) 1 δ1 δ 2 1 R T + R1 + R 2 + R N ++ + α T λ1 λ 2 α N 1 (t T − t N ) = 1 (t T − t N ) = RT + R + RN Ro R=R1+R2 : nhiãût tråí baín thán kãút cáúu . R1, R2 : nhiãût tråí cuía kãút cáúu 1 vaì 2. λ1 , λ2 : hãû säú dáùn nhiãût cuía låïp 1 vaì 2. Luïc naìy ta xaïc âënh âæåüc sæû phán bäú nhiãût âäü qua caïc låïp bãö màût váût liãûu: Nhiãût âäü bãö màût trong cuía kãút cáúu : - tT − t N τT = t T − .R T , [oC] Ro Nhiãût âäü bãö màût ngoaìi cuía kãút cáúu : - Nguyãùn Âçnh Huáún = 39 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU tT − t N τN = t T − .(R T + R ) , [oC] Ro Nhiãût âäü giæîa 2 låïp kãút cáúu : - t −t t 1 = t T − T N (R T + R 1 ) , [oC] Ro c/ c/ Âäúi våïi kãút cáúu nhiãöu låïp: Tæång tæû nhæ kãút cáúu 2 låïp ta coï thãø xaïc âënh âæåüc truyãön nhiãût qua kãút cáúu nhiãöu låïp : q1 qn qT qN tT τT t1 τN tN δ1 δn Hçnh 3: Truyãön nhiãût qua kãút cáúu nhiãöu låïp 1 1 q= (t − t ) = (t T − t N ) 1 δ1 1TN R T + R 1 + .. + R n + R N δn + + ... + + α T λ1 λn αN 1 (t T − t N ) = 1 (t T − t N ) = RT + R + RN Ro R=R1+...+Rn : nhiãût tråí baín thán kãút cáúu . R1,..., Rn : nhiãût tråí cuía kãút cáúu 1,...n. λ1 ,..., λn : hãû säú dáùn nhiãût cuía låïp 1,... n. Luïc naìy ta xaïc âënh âæåüc sæû phán bäú nhiãût âäü qua bãö màût caïc låïp váût liãûu: Nhiãût âäü bãö màût trong cuía kãút cáúu : - tT − t N τT = t T − .R T , [oC] Ro Nhiãût âäü bãö màût ngoaìi cuía kãút cáúu : - tT − t N τN = t T − .(R T + R ) , [oC] Ro Nhiãût âäü bãö màût låïp kãút cáúu thæï i: - Nguyãùn Âçnh Huáún = 40 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU tT − tN ti = tT − (R T + R 1 + ... + R i ) , [oC] Ro Våïi caïc giaï trë τT , τN , ti ta coï thãø veî âæåüc âæåìng biãøu diãùn nhiãût âäü qua caïc âiãøm trãn bãö màût caïc låïp váût liãûu. II - NHIÃÛT ÂÄÜ TÊNH TOAÏN TRONG & NGOAÌI NHAÌ TOAÏ NHAÌ 1/ PHÁN BIÃÛT THÄNG GIOÏ VAÌ ÂIÃÖU HOAÌ KHÄNG KHÊ: a/ Thäng gioï: L qu¸ tr×nh trao ®æi kh«ng khÝ trong v ngo i nh ®Ó th¶i nhiÖt thõa, Èm thõa v c¸c chÊt ®éc h¹i nh»m gi÷ cho c¸c th«ng sè vËt lý, khÝ hËu kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp. Khi tiÕn h nh th«ng giã cÇn ph¶i tiÕn h nh l m s¹ch kh«ng khÝ tr−íc khi th¶i ra m«i tr−êng ngo i nh , cßn kh«ng khÝ ®−a v o th× kh«ng ®−îc xö lý tr−íc. b/ Âiãöu hoaì khäng khê (ÂHKK): L qu¸ tr×nh t¹o ra v gi÷ æn ®Þnh c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i cña kh«ng khÝ theo mét ch−¬ng tr×nh ®Þnh s½n kh«ng phô thuéc ®iÒu kiÖn khÝ hËu bªn ngo i. Kh«ng khÝ tr−íc khi thæi v o phßng cÇn ®−îc xö lý nhiÖt Èm ®Õn tr¹ng th¸i thÝch hîp tïy møc ®é th¶i nhiÖt, Èm cña phßng. Nh− vËy: ®iÒu hßa kh«ng khÝ l th«ng giã cã xö lý nhiÖt Èm kh«ng khÝ tr−íc khi thæi v o phßng. Theo møc ®é tin cËy v kinh tÕ gåm 3 cÊp: HÖ thèng cÊp I: duy tr× c¸c th«ng sè trong nh víi mäi ph¹m vi nhiÖt ®é ngo i trêi tõ cùc tiÓu (mïa l¹nh) ®Õn cùc ®¹i (mïa nãng). HÖ thèng n y ®¾t tiÒn chØ dïng trong tr−êng hîp ®Æc biÖt ®ßi hái chÕ ®é nhiÖt Èm nghiªm ngÆt v ®é tin cËy cao. HÖ thèng cÊp II: duy tr× chÕ ®é nhiÖt Èm trong nh ë ph¹m vi cho phÐp sai lÖch < 200 h/n¨m. HÖ thèng cÊp III: duy tr× chÕ ®é nhiÖt Èm trong nh víi sai lÖch tíi 400 h/n¨m. §é tin cËy kh«ng cao nh−ng rÎ tiÒn, ®−îc dïng phæ biÕn trong c¸c c«ng tr×nh d©n dông n¬i c«ng céng (r¹p h¸t, th− viÖn, héi tr−êng,...) hoÆc trong c¸c xÝ nghiÖp kh«ng ®ßi hái nghiªm ngÆt vÒ chÕ ®é nhiÖt Èm. 2/ THÄNG SÄÚ NHIÃÛT ÂOÜ TÊNH TOAÏN: a/ Nhiãût âäü tênh toaïn bãn ngoaìi nhaì: NhiÖt ®é bªn ngo i nh cña c¸c ®Þa ph−¬ng lu«n thay ®æi theo tõng giê trong ng y v theo tõng ng y trong n¨m, v× vËy cÇn chän nhiÖt ®é tÝnh to¸n sao cho gi¸ trÞ ®ã l tiªu biÓu cho ®Þa ph−¬ng chóng ta ®ang xem xÐt. Mïa ®«ng: Theo Tiªu chuÈn ViÖt nam TCVN 5687-1992 "Th«ng giã - ®iÒu tiÕt kh«ng khÝ v s−ëi Êm" th× nhiÖt ®é kh«ng khÝ bªn ngo i dïng ®Ó tÝnh to¸n s−ëi Êm ®−îc tÝnh to¸n nh− sau: Nguyãùn Âçnh Huáún = 41 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU t TÂ + t TB t tt ( âäng ) = min min , [oC]. N 2 t TÂ : nhiÖt ®é thÊp tuyÖt ®èi, [oC]. min t TB : nhiÖt ®é tèi thÊp trung b×nh cña th¸ng l¹nh nhÊt, [oC]. min Tr−êng hîp tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng th«ng giã, nhiÖt ®é tÝnh to¸n cña kh«ng khÝ bªn ngo i ®−îc lÊy b»ng nhiÖt ®é tèi thÊp trung b×nh cña th¸ng l¹nh nhÊt ( t TB ). min Mïa hÌ: NhiÖt ®é tÝnh to¸n cña kh«ng khÝ ngo i trêi dïng cho thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng th«ng giã l nhiÖt ®é tèi cao trung b×nh (®o lóc 13h) cña th¸ng nãng nhÊt ( t TB ). max b/ Nhiãût âäü tênh toaïn bãn trong nhaì: NhiÖt ®é tÝnh to¸n bªn trong nh cÇn ®−îc ®¶m b¶o trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh tuú theo tÝnh chÊt v c«ng dông cña nh ®Ó con ng−êi trong ®ã c¶m thÊy dÔ chÞu, tho¶i m¸i, kh«ng oi bøc vÒ mïa hÌ v kh«ng l¹nh lÏo vÒ mïa ®«ng. Baíng 1: Thäng säú täúi æu bãn trong nhaì: Mïa ®«ng Mïa hÌ TT Tr¹ng th¸i lao ®éng o o tT , C v , m/s tT , C v , m/s ϕT ,% ϕT ,% 1 NghØ ng¬i 22÷24 60÷75 0,1÷0,3 24÷27 60÷75 0,3÷0,5 2 Lao ®éng nhÑ 22÷24 60÷75 0,3÷0,5 24÷27 60÷75 0,5÷0,7 3 Lao ®éng võa 20÷22 60÷75 0,3÷0,5 23÷26 60÷75 0,7÷1,0 4 Lao ®éng nÆng 18÷20 60÷75 0,5÷0,8 20÷24 60÷75 0,7÷1,5 §èi víi mïa ®«ng, nhiÖt ®é tÝnh to¸n bªn trong nh cã thÓ chän theo b¶ng trªn. Cßn ®èi víi mïa hÌ, nhiÖt ®é tÝnh to¸n cña kh«ng khÝ bªn ngo i dïng cho th«ng giã cao h¬n ®¸ng kÓ so víi nhiÖt ®é tèi −u bªn trong nh , trong khi ®ã nhiÖt thõa bªn trong phßng lu«n d−¬ng nªn kh«ng thÓ chän nhiÖt ®é bªn trong nh theo b¶ng trªn m chän cao h¬n nhiÖt ®é bªn ngo i nh tõ 2÷3oC, tøc l : o t T ( heì ) = t tt ( heì ) + (2 ÷ 3) C tt N t Tt : nhiÖt ®é tÝnh to¸n bªn trong nh v ®−îc xem l nhiÖt ®é vïng l m viÖc. t III NG BÀÒ III - PHÆÅNG TRÇNH CÁN BÀÒNG NHIÃÛT VAÌ CÁN BÀÒNG ÁØM 1/ SÆÛ CÁN BÀÒNG ÂÄÜNG TRAÛNG THAÏI KHÄNG KHÊ TRONG PHOÌNG: Kh«ng khÝ trong phßng lu«n cã sù biÕn ®éng bëi c¸c yÕu tè nhiÖt Èm → g©y mÊt tr¹ng th¸i c©n b»ng. Gi¶ sö c¸c biÕn ®éng ®ã l Ai th× ta cÇn cã c¸c t¸c nh©n ®iÒu khiÓn K ®Ó cho: ∑ Ai + K = 0 - Víi nhiÖt : ∑ Q i + K q = 0 - Víi Èm : ∑ Wi + K w = 0 Nguyãùn Âçnh Huáún = 42 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU ∑ Qi = QT : gäi l nhiÖt thõa (hoÆc thiÕu) trong phßng. ∑ Wi = WT : gäi l Èm thõa (hoÆc thiÕu) trong phßng. Qui −íc dÊu "+" nÕu nhiÖt hoÆc Èm ®−a v o phßng. Qui −íc dÊu "-" nÕu nhiÖt hoÆc Èm ®−a ra khái phßng. QT = Qto¶ + QthÈm thÊu ; WT = Wto¶ + WthÈm thÊu (WthÈm thÊu rÊt nhá). 2/ PHÆÅNG TRÇNH CÁN BÀÒNG NHIÃÛT ÁØM: §Ó khö nhiÖt v Èm trong phßng ta cÇn ®−a kh«ng khÝ ngo i nh v o víi 1 l−îng L ®Ó ho trén víi kh«ng khÝ trong phßng råi th¶i ra ngo i. Lóc n y ta x¸c ®Þnh ®−îc t¸c nh©n ®iÒu khiÓn K nh− sau: ∑ Qi + L(I V − IT ) = 0 - Víi nhiÖt: L(I V − I T ) = K q ⇒ ∑ Wi + L(d V − d T ) = 0 - Víi Èm: L(d V − d T ) = K w ⇒ Q T = L(IT − I V ) WT = L(d T − d V ) Hay ta cã: v IV - XAÏC ÂËNH NÀNG SUÁÚT GIOÏ LÆU THÄNG CHO CÄNG TRÇNH IV ÂËNH LÆU TRÇNH Tõ 2 ph−¬ng tr×nh trªn ta x¸c ®Þnh ®−îc n¨ng suÊt giã cÇn ®−a v o phßng ®Ó khö nhiÖt Èm: QT - Khö nhiÖt: L q = [kg/h]. IT − I V WT - Khö Èm: L w = [kg/h]. dT − d V Víi TH¤NG Giã: N¨ng suÊt giã lÊy trÞ sè lín nhÊt trong 2 gi¸ trÞ Lq v Lw ë trªn. Víi §HKK: N¨ng suÊt giã ph¶i tho¶ m n c¶ 2 ®iÒu kiÖn nhiÖt v Èm, nghÜa l ®ång nhÊt 2 ph−¬ng tr×nh trªn: ϕT QT WT I L= = IT − I V d T − d V T ϕV I −I QT ∆I tT 100% = T V = T = εT ⇒ WT d T − d V ∆d T εT V §¹i l−îng εT [KJ/kg ; Kcal/kg] gäi l hÖ sè gãc tia qu¸ tr×nh xö lý kh«ng khÝ trong phßng. tV Víi th«ng giã: tr¹ng th¸i kh«ng khÝ v o trïng - víi tr¹ng th¸i kh«ng khÝ ngo i nh Víi §HKK th× cÇn xö lý kh«ng khÝ ngo i ®Õn - d tr¹ng th¸i V thÝch hîp. Do ®ã, c¶ TG v §HKK ®Òu cÇn x¸c ®Þnh tia εT, tøc l cÇn x¸c ®Þnh nhiÖt thõa (QT) v Èm thõa (WT). Nguyãùn Âçnh Huáún = 43 = ÂHBKÂN
Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU THÆÌ V – XAÏC ÂËNH NHIÃÛT THÆÌA BÃN TRONG PHOÌNG 1/ TÄØN THÁÚT NHIÃÛT QUA KÃÚT CÁÚU BAO CHE: a/ Nhiãût truyãön qua kãút cáúu bao che: TruyÒn nhiÖt qua kÕt cÊu xung quanh (t−êng, cöa): ∑ K .∆t.F , [kcal/h]. Q1 = o Ko : hÖ sè truyÒn nhiÖt cña kÕt cÊu. ∆t : chªnh lªch nhiÖt ®é 2 bªn kÕt cÊu, [oC]. F : diÖn tÝch kÕt cÊu, [m2]. * HÖ sè truyÒn nhiÖt Ko: Ko = 1/Ro . ∑R Ro = RT + + RN : l tæng nhiÖt trë cña kÕt cÊu. i RT = 1 : nhiÖt trë líp kh«ng khÝ bÒ mÆt trong. αT 1 RN = : nhiÖt trë líp kh«ng khÝ bÒ mÆt ngo i. αN αT : hÖ sè trao ®æi nhiÖt mÆt trong cña kÕt cÊu, [kcal/m2.hoC]. αT = 7,5[kcal/m2.hoC] víi mÆt ph¼ng hoÆc gê th−a, tèc ®é giã nhá. §èi víi kÕt cÊu nh d©n dông cã thÓ lÊy gi¸ trÞ n y ®Ó tÝnh to¸n. αN: hÖ sè trao ®æi nhiÖt mÆt ngo i cña kÕt cÊu, [kcal/m2.hoC]. Khi tÝnh to¸n kÕt cÊu x©y dùng cã thÓ lÊy αN = 20 [kcal/m2.hoC]. δ ∑ R i : nhiÖt trë cña b¶n th©n kÕt cÊu: Ri = λi ; i δi : chiÒu d y cña líp kÕt cÊu thø i, [m]. λi : hÖ sè dÉn nhiÖt cña líp kÕt cÊu thø i, [kcal/m.h.oC]. * Chªnh lÖch nhiÖt ®é hai bªn kÕt cÊu ∆t: , [oC]. ∆t = ψ.(tT - tN) ψ: hÖ sè kÓ ®Õn vÞ trÝ t−¬ng ®èi cña kÕt cÊu bao che víi kh«ng khÝ ngo i nh , x¸c ®Þnh theo thùc nghiÖm. Sù xuÊt hiÖn cña hÖ sè ψ biÓu thÞ kÕt cÊu kh«ng tiÕp xóc trùc tiÕp víi kh«ng khÝ bªn ngo i, cã gi¸ trÞ tõ 0 ÷ 1. §èi víi t−êng bªn cña phßng: • - V¸ch trùc tiÕp víi kh«ng khÝ ngo i nh : ψ =1. - Cã 1 kh«ng gian ®Öm : ψ = 0,7. - Cã tõ 2 kh«ng gian ®Öm trë lªn : ψ = 0,4. - TiÕp xóc víi kh«ng gian cã ®iÒu hßa kh«ng khÝ : ψ = 0. §èi víi trÇn d−íi hÇm m¸i: • - M¸i t«n, ngãi, fibr« xim¨ng kh«ng kÝn: ψ = 0,9. - M¸i t«n, ngãi, fibr« xim¨ng kÝn: ψ = 0,8. Nguyãùn Âçnh Huáún = 44 = ÂHBKÂN