TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ CÂN BẰNG ẨM

Bảng 3.3: Hệ số tác dụng không đồng thời

Bảng 3.4: Nhiệt ẩn và nhiệt hiện do người toả ra,W/người

Nhiệt do sản phẩm mang vào Q 4

Tổn thất nhiệt dạng này chỉ có trong các xí nghiệp, nhà máy, ở đó, trong không gian điều hoà thường xuyên và liên tục có đưa vào và đưa ra các sản phẩm có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trong phòng.

Nhiệt toàn phần do sản phẩm mang vào phòng được xác định theo công thức

Q₄ = G₄.C_p (t₁ - t₂) + W₄.r, kW (3-16)

trong đó:

- Nhiệt hiện: Q_4h = G₄.C_p (t₁ - t₂), kW

- Nhiệt ẩn : Q_4w = W₄.r_o, kW

G₄ - Lưu lượng sản phẩm vào ra, kg/s;

C_p - Nhiệt dung riêng khối lượng của sản phẩm, kJ/kg.K;

W₄ - Lượng ẩm tỏa ra (nếu có) trong một đơn vị thời gian, kg/s;

r_o - Nhiệt ẩn hóa hơi của nước r_o = 2500 kJ/kg.

Nhiệt tỏa ra từ bề mặt thiết bị nhiệt Q 5

Nếu trong không gian điều hòa có thiết bị trao đổi nhiệt, chẳng hạn như lò sưởi, thiết bị sấy, ống dẫn hơi . . vv thì có thêm tổn thất do tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào phòng. Tuy nhiên trên thực tế ít xãy ra vì khi điều hòa thì các thiết bị này thường phải ngừng hoạt động.

Nhiệt tỏa ra từ bề mặt trao đổi nhiệt thường được tính theo công thức truyền nhiệt và đó chỉ là nhiệt hiện. Tùy thuộc vào giá trị đo đạc được mà người ta tính theo công thức truyền nhiệt hay toả nhiệt.

- Khi biết nhiệt độ bề mặt thiết bị nhiệt t w :

Q₅ = α_W.F_W.(t_W-t_T) (3-17)

Trong đó α_W là hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt nóng vào không khí trong phòng và được tính theo công thức sau:

, W/m².K (3-18)

Khi tính gần đúng có thể coi α_W = 10 W/m².K

Trong đó:

Δt = t_W - t_T;

t_W, t_T - là nhiệt độ vách và nhiệt độ không khí trong phòng.

- Khi biết nhiệt độ chất lỏng chuyển động bên trong ống dẫn t F :

Q₅ = k.F.(t_F-t_T) (3-19)

trong đó hệ số truyền nhiệt k = 2,5 W/m².^oC

Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng Q 6

Nhiệt bức xạ mặt trời

Có thể coi mặt trời là một quả cầu lửa khổng lồ với đường kính trung bình 1,39.10⁶km và cách xa quả đất 150.10⁶ km. Nhiệt độ bề mặt của mặt trời khoảng 6000^OK trong khi ở tâm đạt đến 840.10^{6 o}K

Tuỳ thuộc vào thời điểm trong năm mà khoảng cách từ mặt trời đến trái đất thay đổi, mức thay đổi xê dịch trong khoảng +1,7% so với khoảng cách trung bình nói trên.

Do ảnh hưởng của bầu khí quyển lượng bức xạ mặt trời giảm đi khá nhiều. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới bức xạ mặt trời như mức độ nhiễm bụi, mây mù, thời điểm trong ngày và trong năm, địa điểm nơi lắp đặt công trình, độ cao của công trình so với mặt nước biển, nhiệt độ đọng sương của không khí xung quanh và hướng của bề mặt nhận bức xạ.

Nhiệt bức xạ được chia ra làm 3 thành phần

- Thành phần trực xạ - nhận nhiệt trực tiếp từ mặt trời

- Thành phần tán xạ - Nhiệt bức xạ chiếu lên các đối tượng xung quanh làm nóng chúng và các vật đó bức xạ gián tiếp lên kết cấu

- Thành phần phản chiếu từ mặt đất.

Xác định nhiệt bức xạ mặt trời.

Nhiệt bức xạ xâm nhập vào phòng phụ thuộc kết cấu bao che và được chia ra làm 2 dạng:

- Nhiệt bức xạ qua cửa kính Q₆₁

- Nhiệt bức xạ qua kết cấu bao che tường và mái: Q₆₂

Q₆ = Q₆₁ + Q₆₂ (3-20)

Nhiệt bức xạ qua kính

Nhiệt truyền qua kính được phân biệt trong 2 trường hợp:

- Trường hợp 1: sử dụng kính cơ bản hoặc kính thường nhưng bên trong phòng không có rèm che.

- Trường hợp 2: sử dụng kính thường bên trong có rèm che

* Trường hợp 1:

Kính cơ bản là loại kính trong suốt, dày 3mm, có hệ số hấp thụ α m =6%, hệ số phản xạ ρ m = 8% (ứng với góc tới của tia bức xạ là 30 o )

Nhiệt bức xạ mặt trời qua kính được tính theo công thức:

Q₆₁ = F_k.R.ε_c.ε_ds.ε_mmε_kh.ε_K.ε_m, W (3-21)

trong đó:

+ F_k - Diện tích bề mặt kính, m². Nếu khung gổ F_k = 0,85 F’ (F’ Diện tích phần kính và khung), khung sắt F_k = F’

+ R- Nhiệt bức xạ mặt trời qua cửa kính cơ bản vào phòng. Giá trị R cho ở bảng 3-7

+ ε_c - Hệ số tính đến độ cao H (m) nơi đặt cửa kính so với mực nước biển:

(3-22)

+ ε_ds - Hệ số xét tới ảnh hưởng của độ chênh lệch nhiệt độ đọng sương so với 20^oC

(3-23)

+ ε_mm - Hệ số xét tới ảnh hưởng của mây mù. Trời không mây lấy ε_mm = 1, trời có mây ε_mm=0,85

+ ε_kh - Hệ số xét tới ảnh hưởng của khung kính. Người ta nhận thấy khi tia bức xạ mặt trời đi đến cửa kính, một phần kính được che nắng nhờ khung của cửa sổ, khung càng to bản thì diện tích được che càng nhiều. Kết cấu khung khác nhau thì mức độ che khuất một phần kính dưới các tia bức xạ khác nhau. Với khung gỗ ε_kh = 1, khung kim loại ε_kh = 1,17

+ ε_K - Hệ số kính, phụ thuộc màu sắc và loại kính khác kính cơ bản và lấy theo bảng 3-5.

+ ε_m - Hệ số mặt trời. Hệ số này xét tới ảnh hưởng của màn che tới bức xạ mặt trời. Khi không có màn che ε_m = 1. Khi có màn ε_m được chọn theo bảng 3-6

Bảng 3-5: Đặc tính bức xạ của các loại kính

Bảng 3-6: Đặc tính bức xạ của màn che

Bảng 3-7: Dòng nhiệt bức xạ mặt trời xâm nhập vào phòng R, W/m2

Công thức (3-21) trên đây chỉ tính cho các trường hợp sau:

- Kính là kính cơ bản (ε_K = 1) có hoặc không có rèm che

- Không phải kính cơ bản (ε_k ≠ 1) và không có rèm che (ε_m = 1).

Trường hợp kính không phải kính cơ bản (ε_K ≠ 1) và có rèm che (ε_m ≠ 1) người ta tính theo công thức dưới đây.

* Trường hợp 2: không phải kính cơ bản và có rèm che:

Q₆₁ = F_k.R”.ε_c.ε_ds.ε_mmε_kh.ε_K, W (3-24)

trong đó

F_k - Diện tích cửa kính, m²;

(3-25)

R_n - Nhiệt bức xạ đến ngoài bề mặt kính; W/m².

Trị số R lấy theo bảng 3-7, các giá trị α_K, τ_K, ρ_K lấy theo bảng 3-5, α_m, τ_m, ρ_m lấy theo bảng 3-6. Các hệ số khác vẫn tính giống như các hệ số ở công thức (3-21)

* Bức xạ mặt trời qua kính thực tế

Nhiệt bức xạ mặt trời khi bức xạ qua kính chỉ có một phần tác động tức thời tới không khí trong phòng, phần còn lại tác động lên kết cấu bao che và bị hấp thụ một phần, chỉ sau một khoảng thời gian nhất định mới tác động tới không khí trong phòng.

Vì vậy thành phần nhiệt thừa do các tia bức xạ xâm nhập qua cửa kính gây tác động tức thời đến phụ tải hệ thống điều hoà không khí

R’_xn = R_max.k.n_t (3-26)

trong đó

R’_xn - Lượng bức xạ mặt trời xâm nhập qua cửa kính gây tác động tức thời đến phụ tải của hệ thống điều hoà không khí, W/m²;

R_max - Lượng bức xạ mặt trời lớn nhất xâm nhập qua cửa kính, W/m² (Tham khảo bảng 3-8a);

n_t - Hệ số tác dụng tức thời (Tham khảo bảng 3-8b, và 3-8c);

k - Tích số các hệ số xét tới ảnh hưởng của các yếu tố như sương mù, độ cao, nhiệt động động sương, loại khung cửa và màn che.

Hệ số tác động tức thời cho trong các bảng 3-8b và 3-8c. Cần lưu ý rằng để xác định hệ số tác dụng tức thời phải căn cứ vào khối lượng tính cho 1m² diện tích. Thật vậy khi khối lượng riêng của vật càng lớn, khả năng hấp thụ các tia bức xạ càng lớn, do đó mức độ chậm trễ giữa điểm cực đại của nhiệt bức xạ và phụ tải lạnh càng lớn.

Bảng 3-8a: Lượng nhiệt lớn nhất xâm nhập qua cửa kính loại cơ bản Rmax, W/m2

Bảng 3-8b: Hệ số tác dụng tức thời nt của lượng bức xạ mặt trời xâm nhập qua cửa kính có màn che bên trong

(Hoạt động 24giờ/24, nhiệt độ không khí không đổi)

Bảng 3-8c: Hệ số tác dụng tức thời nt của lượng bức xạ mặt trời xâm nhập qua cửa kính không có màn che hoặc trong râm

(Hoạt động 24giờ/24, nhiệt độ không khí không đổi)

Ví dụ 1: Xác định lượng nhiệt bức xạ lớn nhất vào qua cửa sổ bằng kính cơ bản, rộng 5m². Cho biết địa phương nới lắp đặt công trình ở vĩ độ 20^o Bắc, kính quay về hướng Đông, khung cửa bằng sắt, nhiệt độ đọng sương trung bình là 25^oC, trời không sương mù, độ cao so với mặt nước biển là 100m.

-Ứng với 20^o Bắc, hướng Đông, theo bảng 3-8, tra được R_max = 520 W/m² vào 8 giờ tháng 4 và tháng 8

- Hệ số ε_c = 1 + 0,023x100/1000 = 1,0023

- Hệ số ε_ds = 1 - 0,13 (25-20)/10 = 1,065

- Trời không mây nên ε_mm = 1

- Khung cửa kính là khung sắt nên ε_kh = 1,17

- Kính là kính cơ bản và không có rèm che nên ε_k = ε_m =1

Theo công thức (3-21) ta có:

Q = 5 x 520 x 1,0023 x 1,065 x 1,17 = 3247 W

Ví dụ 2: Xác định lượng nhiệt bức xạ xâm nhập không gian điều hoà qua 10m² kính chống nắng màu xám dày 6mm, đặt hướng Tây Nam, ở TP. Hồ Chí Minh, bên trong có màn che kiểu Hà Lan. Vị trí lắp đặt có độ cao so với mặt nước biển không đáng kể, nhiệt độ động sương trung bình 24^oC, trời không mây, khung cửa bằng gổ.

- Lượng nhiệt bức xạ qua kính được xác định theo công thức:

Q = F.R_xn.ε_c.ε_ds.ε_mmε_kh

- Các hệ số ε_c = ε_mm = ε_kh = 1

- Hệ số ε_ds = 1+ 0,13.(24 - 20)/10 = 1,052

- Lượng nhiệt xâm nhập:

- Giá trị R tra theo bảng 3-7 với 10^o vĩ Bắc, hướng Tây Nam: R_max = 508 W/m² vào lúc 15 giờ tháng 1 và 11.

Q = 10 x 0,375 x 508 x 1,052 = 2004 W

Nhiệt lượng bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che Q 62 .

Khác với cửa kính cơ chế bức xạ mặt trời qua kết cấu bao che được thực hiện như sau

- Dưới tác dụng của các tia bức xạ mặt trời, bề mặt bên ngoài cùng của kết cấu bao che sẽ dần dần nóng lên do hấp thụ nhiệt. Lượng nhiệt này sẽ toả ra môi trường một phần, phần còn lại sẽ dẫn nhiệt vào bên trong và truyền cho không khí trong phòng bằng đối lưu và bức xạ. Quá trình truyền này sẽ có độ chậm trễ nhất định. Mức độ chậm trễ phụ thuộc bản chất kết cấu tường, mức độ dày mỏng.

Thông thường người ta bỏ qua lượng nhiệt bức xạ qua tường. Lượng nhiệt truyền qua mái do bức xạ và độ chênh nhiệt độ trong phòng và ngoài trời được xác định theo công thức:

Q₆₂ = F.k.φ_m.Δt, W (3-27)

F - Diện tích mái (hoặc tường), m²;

k - Hệ số truyền nhiệt qua mái (hoặc tường), W/m².K;

Δt = t_TD - t_T độ chênh nhiệt độ tương đương.

, K (3-28)

ε_s - Hệ số hấp thụ của mái và tường;

α_N = 20 W/m².K - Hệ số toả nhiệt đối lưu của không khí bên ngoài;

- Nhiệt bức xạ đập vào mái hoặc tường, W/m²;

R - Nhiệt bức xạ qua kính vào phòng (tra theo bảng 3-7), W/m²;

φ_m - Hệ số màu của mái hay tường.

+ Màu thẩm : φ_m = 1;

+ Màu trung bình : φ_m = 0,87;

+ Màu sáng : φ_m = 0,78.

ε_s - Hệ số hấp thụ của tường và mái phụ thuộc màu sắc, tính chất vật liệu, trạng thái bề mặt tra theo bảng dưới đây

Bảng 3.9: Độ đen bề mặt kết cấu bao che

Nhiệt do lọt không khí vào phòng Q₇

Khi có độ chênh áp suất trong nhà và bên ngoài thì sẽ có hiện tượng rò rỉ không khí. Việc này luôn luôn kèm theo tổn thất nhiệt.

Nói chung việc tính tổn thất nhiệt do rò rỉ thường rất phức tạp do khó xác định chính xác lưu lượng không khí rò rỉ. Mặt khác các phòng có điều hòa thường đòi hỏi phải kín. Phần không khí rò rỉ có thể coi là một phần khí tươi cung cấp cho hệ thống.

Q₇ = L₇.(I_N - I_T) = L₇ .C_p(t_N-t_T) + L₇.r_o(d_N-d_T) (3-29)

L₇ - Lưu lượng không khí rò rỉ, kg/s

I_N, I_T - Entanpi của không khí bên ngoài và bên trong phòng, kJ/kg;

t_T, t_N - Nhiệt độ của không khí tính toán trong nhà và ngoài trời, ^oC;

d_T, d_N - Dung ẩm của không khí tính toán trong nhà và ngoài trời, g/kg.kk.

Tuy nhiên, lưu lượng không khí rò rỉ L_rr thường không theo quy luật và rất khó xác định. Nó phụ thuộc vào độ chênh lệch áp suất, vận tốc gió, kết cấu khe hở cụ thể, số lần đóng mở cửa ...vv. Vì vậy trong các trường hợp này có thể xác định theo kinh nghiệm

Q_7h = 0,335.(t_N - t_T).V., W (3-30)

Q_7w = 0,84.(d_N - d_T).V., W (3-31)

V - Thể tích phòng, m³

 - Hệ số kinh nghiệm cho theo bảng 3.10 dưới đây

Bảng 3.10: Hệ số kinh nghiệm 

Thể tích V, m3	< 500	500	1000	1500	2000	2500	> 3000
	0,7	0,6	0,55	0,5	0,42	0,4	0,35

Tổng lượng nhiệt do rò rỉ không khí:

Q₇ = Q_7h + Q_7w (3-32)

Trong trường hợp ở các cửa ra vào số lượt người qua lại tương đối nhiều, cần bổ sung thêm lượng không khí.

G_c = L_c.n.ρ (3-33)

G_c - Lượng không khí lọt qua cửa, kg/giờ

L_c - Lượng không khí lọt qua cửa khi 01 người đi qua, m³/người

n - Số lượt người qua lại cửa trong 1 giờ.

ρ - Khối lượng riêng của không khí, kg/m³

Như vậy trong trường hợp này cần bổ sung thêm

Q’_7h = 0,335.(t_N - t_T).L_c.n, W (3-34)

Q’_7w = 0,84.(d_N - d_T). L_c.n, W (3-35)

Bảng 3-11 dưới đây dẫn ra lượng khô khí lọt qua cửa khi 01 người đi qua.

Bảng 3-11: Lượng không khí lọt qua của L_c, m³/người

n, Người/giờ
Lưu lượng Lc, m3/người
Cửa thường	Cửa xoay
< 100100  700700  14001400  2100	3332,75	0,80,70,50,3

Nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q₈

Người ta chia ra làm 2 tổn thất

- Tổn thất do truyền nhiệt qua trần mái, tường và sàn (tầng trên) : Q₈₁

- Tổn thất do truyền nhiệt qua nền : Q₈₂

Tổng tổn thất truyền nhiệt

Q₈ = Q₈₁ + Q₈₂ (3-36)

Nhiệt truyền qua tường, trần và sàn tầng trên Q 81

Nhiệt lượng truyền qua kết cấu bao che được tính theo công thức sau đây:

Q₈₁ = k.F.φ.Δt (3-37)

k -Hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m².^oC

F - Diện tích bê mặt kết cấu bao che

Δt - Độ chênh nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong phòng, ^oC

Mùa hè Δt = t_N - t_T , mùa đông Δt = t_T - t_N.

φ- Hệ số xét đến vị trí của vách:

• Đối với tường bao

- Đối với tường bao trực tiếp xúc với môi trường không khí bên ngoài thì φ = 1.

• Đối với tường ngăn

- Nếu ngăn cách với không khí bên ngoài qua một phòng đệm không điều hoà φ = 0,7;

- Nếu ngăn cách với không khí bên ngoài qua hai phòng đệm không điều hoà φ = 0,4;

- Nếu tường ngăn với phòng điều hoà φ = 0.

• Đối với trần có mái

- Mái bằng tôn, ngói, fibrô xi măng với kết cấu không kín φ = 0,9

- Mái bằng tôn, ngói, fibrô xi măng với kết cấu kín φ = 0,8

- Mái nhà lợp bằng giấy dầu φ = 0,75

• Đối với sàn trên tầng hầm

- Tầng hầm có cửa sổ φ = 0,6

- Tầng hầm không có cửa sổ φ = 0,4

Xác định hệ số truyền nhiệt qua tường và trần.

, W/m².K, (3-38)

α_T - Hệ số toả nhiệt bề mặt bên trong của kết cấu bao che, W/m².K;

α_N - Hệ số toả nhiệt bề mặt bên ngoài của kết cấu bao che, W/m².K;

δ_i, - Chiều dày của lớp thứ i, m;

λ_i - Hệ số dẫn nhiệt lớp thứ i, W/m.K.

Hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài và bên trong phòng

Hệ số tỏa nhiệt bên trong α_T và bên ngoài α_N phòng điều hoà được xác định theo bảng 3.12 dưới đây:

Bảng 3.12: Hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài và bên trong

Dạng và vị trí bề mặt kết cấu bao che	αT W/m2.K	αNW/m2.K
- Bề mặt tường, trần, sàn nhẵn	11,6
- Bề mặt tường, trần, sàn có gờ, tỷ số chiều cao của gờ và khoảng cách 2 mép gờ < 0,24	8,7
- Trần có gờ h/a = 0,23  0,3	8,1
- Trần có gờ h/a > 0,3	7,6
- Tường ngoài, sàn, mái tiếp xúc trực tiếp không khí bên ngoài.		23,3
- Bề mặt hướng ra hầm mái, hoặc hướng ra các phòng lạnh, sàn trên tầng hầm		11,6

Nhiệt trở của lớp không khí

Nếu trong kết cấu bao che có lớp đệm không khí thì tổng nhiệt trở dẫn nhiệt phải cộng thêm nhiệt trở của lớp không khí này. Thường lớp đệm này được làm trên trần để chống nóng.

Bảng 3.13: Trị số nhiệt trở của không khí R kk

Bề dàylớp không khímm
Nhiệt trở lớp không khíRkk, m2.K/W
Lớp không khí nằm ngang, dòng nhiệt đi từ dưới lên	Lớp không khí nằm ngang, dòng nhiệt đi từ trên xuống
Mùa Hè	Mùa Đông	Mùa Hè	Mùa Đông
10203050100150200  300	0,1290,1380,1380,1380,1460,1550,155	0,1460,1550,1630,1720,1810,1810,189	0,1290,1550,1630,1720,1810,1890,189	0,1550,1890,2060,2240,2320,2490,249

Ghi chú:

Trị số R_kk cho ở bảng trên đây ứng với độ chênh nhiệt độ trên 2 bề mặt của lớp không khí Δt = 10^oC. Nếu Δt ≠ 10^oC ta cần nhân trị số cho ở bảng 3-14 dưới đây

Bảng 3.14: Hệ số hiệu chỉnh nhiệt trở không khí

Độ chênh nhiệt độ Δt, oC	10	8	6	4	2
Hệ số hiệu chỉnh	1	1,05	1,1	1,15	1,2

Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng

Hệ số dẫn nhiệt λ của vật liệu thay đổi phụ thuộc vào độ rỗng, độ ẩm và nhiệt độ của vật liệu.

- Độ rỗng càng lớn thì λ càng bé, vì các lổ khí trong vật liệu có hệ số dẫn nhiệt thấp

- Độ ẩm tăng thì hệ số dẫn nhiệt tăng do nước chiếm chổ các lổ khí trong vật liệu, do hệ số dẫn nhiệt của nước cao hơn nhiều so với hệ số dẫn nhiệt của không khí.

- Nhiệt độ tăng, hệ số dẫn của vật liệu tăng. Sự thay đổi của hệ số dẫn nhiệt λ khi nhiệt độ thay đổi theo quy luật bậc nhất:

λ = λ_o + b.t kCal/m.h.K (3-39)

trong đó:

λ_o - Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ở 0^oC, kCal/m.h.K;

t - Nhiệt độ vật liệu, ^oC;

b - Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào tính chất vật liệu, có giá trị nằm trong khoảng 0,0001  0,001.

Tuy nhiên, do sự phụ thuộc vào nhiệt độ của vật liệu không đáng kể nên trong các tính toán thường coi hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu là không đổi và lấy theo bảng dưới đây.

Bảng 3.15: Hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu

Nhiệt truyền qua nền đất Q 82

Để tính nhiệt truyền qua nền người ta chia nền thành 4 dãi, mỗi dãi có bề rộng 2m như hình vẽ 3-1.

Theo cách phân chia này

- Dải I : k₁ = 0,5 W/m².^oC , F₁ = 4.(a+b)

- Dải II : k₂ = 0,2 W/m².^oC , F₂ = 4.(a+b) - 48

- Dải III: k₃ = 0,1 W/m².^oC , F₃ = 4.(a+b) - 80

- Dải IV: k₄ = 0,07 W/m².^oC , F₄ = (a-12)(b-12)

Khi tính diện tích các dải, dải I ở các góc được tính 2 lần vì ở các góc nhiệt có thể truyền ra bên ngoài theo 2 hướng khác nhau.

- Khi diện tích phòng nhỏ hơn 48m² thì có thể coi toàn bộ là dải I.

- Khi chia phân dải nếu không đủ cho 4 dải thì ưu tiên từ 1 đến 4. Ví dụ chỉ chia được 3 dải thì coi dải ngoài cùng là dải I, tiếp theo là dải II và III.

Tổn thất nhiệt qua nền do truyền nhiệt:

Q₈₂ = (k₁.F₁ + k₂.F₂ + k₃.F₃ + k₄.F₄).(t_N - t_T) (3-40)

Hình 3.1: Cách phân chia dãi nền

Tổng lượng nhiệt thừa Q_T

Tổng nhiệt thừa của phòng:

(3-41)

Nhiệt thừa Q_T được sử dụng để xác định năng suất lạnh của bộ xử lý không khí trong chương 4. Không nên nhầm lẫn khi cho rằng nhiệt thừa Q_T chính là năng suất lạnh của bộ xử lý không khí.

Tổng nhiệt thừa của phòng Q_T gồm nhiệt hiện Q_hf và nhiệt ẩn Q_wf của phòng.

- Tổng nhiệt hiện của phòng:

Q_hf = Q₁ + Q₂ + Q_3h + Q_4h + Q₅ + Q₆ + Q_7h + Q₈

- Tổng nhiệt ẩn của phòng:

Q_wf = Q_3w + Q_4w + Q_7w

Như đã trình bày ở trên, trường hợp không gian khảo sát là nhà hàng thì bình quân mỗi người cộng thêm 20W do thức ăn toả ra, trong đó 10W là nhiệt hiện và 10w là nhiệt ẩn.

Để có số liệu tham khảo tính nhiệt, bảng dưới đây là một số số liệu về phụ tải nhiệt trung bình của một số không gian, theo kinh nghiệm

Bảng 3.16: Các thông số kinh nghiệm

XÁC ĐỊNH LƯỢNG ẨM THỪA W T

Lượng ẩm do người tỏa ra W₁

Lượng ẩm do người tỏa ra được xác định theo công thức sau:

W₁ = n.g_n, kg/s (3-42)

n - Số người trong phòng, người;

g_n - Lượng ẩm do 01 người tỏa ra trong phòng trong một đơn vị thời gian, kg/s.

Lượng ẩm do 01 người toả ra g_n phụ thuộc vào cường độ lao động và nhiệt độ phòng: Khi nhiệt độ phòng càng lớn và cường độ vận động càng mạnh thì cơ thể thải mồ hôi càng nhiều, nói cách khác là g_n càng lớn. Trị số g_n có thể tra cứu theo bảng 3.17 dưới đây:

Bảng 3.17. Lượng ẩm do người tỏa ra, g/giờ,người

Lượng ẩm bay hơi từ các sản phẩm W 2

Khi đưa các sản phẩm ướt vào phòng thì có một lượng hơi nước bốc vào phòng. Ngược lại nếu đưa sản phẩm khô thì nó sẽ hút một lượng ẩm.

{}, kg/s (3-43)

y₁, y₂ - Lần lượt là thủy phần của sản phẩm khi đưa vào và ra, %;

G₂ - Lưu lượng của sản phẩm, kg/s.

Thành phần ẩm thừa này chỉ có trong công nghệp

Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt từ sàn ẩm W 3

Khi sàn bị ướt thì một lượng hơi ẩm từ đó có thể bốc hơi vào không khí làm tăng độ ẩm của nó. Lượng hơi ẩm được tính như sau:

W₃ = 0,006.F_s.(t_T - t_ư) kg/s (3-44)

F_s - Diện tích sàn bị ướt, m²;

t_ư - Nhiệt độ nhiệt kế ướt ứng với trạng thái trong phòng.

Lượng ẩm do bay hơi đoạn nhiệt được tính cho nơi thường xuyên nền nhà bị ướt như ở khu nhà giặt, nhà bếp, nhà vệ sinh. Riêng nền ướt do lau nhà thường nhất thời và không liên tục, nên khi tính lưu ý đến điểm này.

Lượng ẩm do hơi nước nóng mang vào W₄

Khi trong phòng có rò rỉ hơi nóng, ví dụ như hơi từ các nồi nấu, thì cần phải tính thêm lượng hơi ẩm thoát ra từ các thiết bị này.

W₄ = G_h (3-45)

Lượng ẩm thừa W T

Tổng tất các nguồn ẩm toả ra trong phòng gọi là lượng ẩm thừa

(3-46)

Nhiệt thừa W_T được sử dụng để xác định năng suất làm khô của thiết bị xử lý không khí ở chương 5.

KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG TRÊN VÁCH

Như đã biết khi nhiệt độ vách t_W thấp hơn nhiệt độ đọng sương của không khí tiếp xúc với nó thì sẽ xãy ra hiện tượng đọng sương trên vách đó. Tuy nhiên do xác định nhiệt độ vách khó nên người ta quy điều kiện đọng sương về dạng khác.

* Về mùa hè: Mùa hè ta thực hiện chế độ điều hòa (làm lạnh), nhiệt độ bên ngoài lớn hơn nhiệt độ bên trong:

Khi đó ở bên trong nhiệt độ vách luôn luôn cao hơn nhiệt độ không khí trong phòng và nhiệt độ đọng sương của nó () nên trên vách trong không thể xãy ra hiện tượng đọng sương.

Tuy nhiên, ở bên ngoài nhiệt độ vách nhỏ hơn nhiệt độ không khí nên cũng có thể xảy ra hiện tượng đọng sương. Gọi tNS size 12{t rSub { size 8{N} } rSup { size 8{S} } } {} là nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài phòng, điều kiện để không xảy ra đọng sương là:

(3-47)

Bây giờ ta hãy xem, khi nào xảy ra điều kiện trên. Theo phương trình truyền nhiệt ta có:

(3-48)

hay:

(3-49)

Khi giảm tNW size 12{t rSub { size 8{N} } rSup { size 8{W} } } {} thì k tăng, khi giảm tới tNS size 12{t rSub { size 8{N} } rSup { size 8{S} } } {} thì trên tường bắt đầu đọng sương, khi đó ta được giá trị k_max

(3-50)

Điều kiện để không xảy ra đọng sương trên vách về mùa Hè là:

(3-51)

* Về mùa Đông: Về mùa Đông nhiệt độ không khí bên trong lớn hơn bên ngoài nên nếu có xảy ra đọng sương thì chỉ diễn ra ở vách bên trong của phòng. Khi đó điều kiện để không xảy ra đọng sương trên vách trong là:

(3-52)

*****